凌峰 錢揚寅
（江陰興澄特種鋼鐵有限公司煉鐵分廠）
摘要：冶金鋼鐵行業(yè)存在著諸多復雜的安全問題，在當今數(shù)字化信息化轉型的時代，集控中心憑借著其遠程集中操作中心、數(shù)據(jù)中心、視頻集群中心等建設理念，成功實現(xiàn)了相關安全問題的攻克，以及生產(chǎn)質量效率的提高，為鋼鐵企業(yè)的安全生產(chǎn)、智能制造、綠色可持續(xù)發(fā)展打下了堅實的基礎。
關鍵詞：冶金行業(yè)；安全問題；集控中心
1 引言
鋼鐵冶金行業(yè)在我國是關系到國家民生的經(jīng)濟支柱企業(yè)，確保冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)，是黨的十八大以來，對黨中央抓好安全生產(chǎn)各項工作指示精神的貫徹落實。而在鋼鐵冶金行業(yè)自動化生產(chǎn)的過程中，影響安全的因素尤為眾多，包括設備功能質量、運行維護人員現(xiàn)場點檢操作、現(xiàn)場工業(yè)服務器及交換機運行等等。在現(xiàn)場日常作業(yè)環(huán)境中，上述安全問題都存在著較大的危險性、不可預見性、無規(guī)律性等等，容易對現(xiàn)場操作人員的健康產(chǎn)生威脅，更是束縛了企業(yè)經(jīng)濟的健康可持續(xù)性發(fā)展，因此以數(shù)字化、信息化、集中化為發(fā)展方向所建設的集控中心具有重要的現(xiàn)場實際意義。
2 集控中心需求分析
安全生產(chǎn)對于冶金行業(yè)來說是首要任務，而冶金企業(yè)具有諸多特點，使得這些安全問題又伴隨著相對應的特殊性，目前主要有：
第一、鋼鐵冶金行業(yè)自身生產(chǎn)工序復雜，同時工序與工序之間相對獨立，涉及作業(yè)面廣并且有交叉作業(yè)的風險。而這些特殊性都對運維人員有較高的要求，不僅有較為綜合的工藝操作技術，而且還需具備能夠進行及時有效相互協(xié)調溝通的能力。但是，這些對人的高要求往往也成為了潛在的安全隱患，尤其是在人員不專注的時候，因此將工序集中起來進行數(shù)字化控制成為集控中心建立的主要訴求。
第二、傳統(tǒng)工業(yè)級服務器和交換機往往存在通訊延遲的問題。在突發(fā)性負荷過高的情況下，其網(wǎng)絡就會出現(xiàn)網(wǎng)速減慢，甚至是癱瘓的危險情況，哪怕是短短幾秒，也會使得現(xiàn)場設備失去控制，產(chǎn)生巨大的安全隱患；同時網(wǎng)絡實時性較差，主控畫面無法準時還原現(xiàn)場環(huán)境，存有一定的網(wǎng)絡延遲。因此，為了更精準及時的控制現(xiàn)場，集控中心采用了超融合IDC服務器和千兆雙星型網(wǎng)絡，有效的克服了網(wǎng)絡問題，為數(shù)據(jù)的傳輸建立的寬敞的道路。
第三、生產(chǎn)車間環(huán)境要求較為嚴苛。在鋼鐵冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程中，設備會在長時間處于高溫高壓的環(huán)境，除此之外，作業(yè)區(qū)現(xiàn)場還存有少量的易燃易爆危險品。因此，惡劣的環(huán)境通常會導致現(xiàn)場的操作人員很難注意到他們的存在。然而，集控中心所具備現(xiàn)場工業(yè)電視和無限集群系統(tǒng)就能很好的發(fā)現(xiàn)并通知現(xiàn)場的人員，讓他們及時盡早的遠離，提前解決這潛在的安全問題。
3 集控中心構建策略
近年來，鋼鐵企業(yè)先后進行了工業(yè)智能化改造，實現(xiàn)了不同規(guī)模的智慧遠程集控，在為企業(yè)創(chuàng)造諸多經(jīng)濟效益和社會效益的同時，有力推進了企業(yè)的快速發(fā)展。與此同時，有更多鋼鐵企業(yè)在黨中央的指引下，開始逐步對智能化升級進行規(guī)劃部署，可見鋼鐵冶金企業(yè)的智能化發(fā)展是當前企業(yè)發(fā)展的大勢所趨。
目前，集控中心以“資源配置獨立運行、技術管理深度融合、運行操控完全集中”為理念進行建設，依托供電安全、控制安全、網(wǎng)絡安全、信息安全四大安全體系，打破了傳統(tǒng)操作室、作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)模式，實現(xiàn)工業(yè)全專業(yè)集中操作以及“一個中心，多個基地”的管控模式，在信息技術與制作技術深度融合的前提下，全面提升了研發(fā)、生產(chǎn)、管理的智能化水平，同時也更有效解決了上述諸多潛在的安全問題。
4 集控中心的構建
集控中心主要包括遠程集中操作中心、數(shù)據(jù)中心、視頻集群中心
4.1 遠程集中操作中心
集控操作中心通過將現(xiàn)場所有自動化畫面工序集中在一塊顯示屏上，實現(xiàn)工業(yè)集中的操作中心，該工程有效打破了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)、流程邊界，從一個角度來說，在工藝上進行不同工序的橫向深度融合，相互之間增加了交流，使得技術補強；從另一個角度來說，各道工序不再相互獨立，能夠互相協(xié)調，使得能夠高效完成各項工序，最終在組織、生產(chǎn)、技術、管理融合。
操作人員可以通過基于工業(yè)IDC服務器的統(tǒng)一風格控制畫面，對現(xiàn)場不同工序操作進行統(tǒng)一的宏觀把控。除此之外，集控中心通過實現(xiàn)遠程自動化集中控制，有效避免現(xiàn)場各道工序單一操作，在減輕現(xiàn)場操作人員的工作強度的同時，也減少了所對應帶來的誤操作。其次，憑借著工業(yè)智能化方法大范圍擴展安全操作的搜索范圍，操作人員能夠在所處作業(yè)區(qū)的進行實時防控，將安全生產(chǎn)管理的等級提升至一個新的高度。與此同時，集中控制使得技術交流分析、融合工序、提升效率也得到了更進一步的加深，并且從根本上避免了涉及到交叉作業(yè)的人員所產(chǎn)生的信息不及時溝通產(chǎn)生的安全問題。
4.2 數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心是以千兆雙星型網(wǎng)為基礎的，以部署著工業(yè)自動化層級的IDC服務器為核心的虛擬化計算機集群系統(tǒng)。
其中，工業(yè)IDC服務器在資源池上實現(xiàn)了資源動態(tài)管理，確保了在此平臺上運行的自動化畫面軟件的高效穩(wěn)定運行，同時通過超融合虛擬化資源管理，實現(xiàn)了服務器快速的熱備切換，確保了數(shù)據(jù)運行的高效性、可靠性與穩(wěn)定性。一方面，通過IDC服務器的快照備份功能，能夠快速準確的對整臺虛機進行備份，有效降低了維護出錯導致安全事故的可能性。另一方面，IDC還能監(jiān)視內部硬件以及軟件運行的狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，其能夠自身報警的同時，完成故障遷移和在線故障替換。除此之外，與此所搭配的千兆雙星型網(wǎng)絡拓撲架構，擁有較大網(wǎng)徑范圍，通過多個節(jié)點的選擇，提升了其網(wǎng)絡冗余的優(yōu)點。
憑借著數(shù)據(jù)中的所搭載的優(yōu)秀的IDC服務器以及千兆網(wǎng)絡，工業(yè)數(shù)據(jù)的傳輸幾乎不會存在延遲，操作人員能夠更加準確掌握現(xiàn)場工藝所處的狀況，在快速傳輸數(shù)據(jù)的同時，也消除了網(wǎng)絡卡頓所帶來的諸多安全隱患。
4.3 視頻集群中心
視頻集群中心是搭載了一套TCP/IP協(xié)議的高清網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)和無線可視化對講系統(tǒng)的服務型中心。
一方面，其中的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過視頻主干網(wǎng)絡，將現(xiàn)場各個作業(yè)區(qū)的工業(yè)電視視頻信號采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議、視頻流格式，傳送至集控中心視頻管理平臺，最終在大屏上得到體現(xiàn)。就該系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡而言，采用了冗余結構，在匯聚視頻接入、轉發(fā)、管理、解碼拼接的同時，根據(jù)相應權限實現(xiàn)碼流分發(fā)交換、視頻監(jiān)控動態(tài)分配等管理功能。
另一方面，無線集群系統(tǒng)是由基站以及相關網(wǎng)絡設備和軟件組成的，通過在各區(qū)域內增設基站及天線以及統(tǒng)一頻段的申請，實現(xiàn)了組網(wǎng)的互通。集群系統(tǒng)運行對講機通話共享有限的無線通話信道，從而提高信道和頻率的利用效率。
通過對各條工序作業(yè)地點網(wǎng)絡監(jiān)控和無線集群的布控，主控室人員能夠通過大屏立刻對現(xiàn)場所處環(huán)境是否存在高溫高壓及有易燃易爆物品等危險情況進行精確判斷。若是發(fā)現(xiàn)無法預測的安全隱患，則可以通過無線集群快速準確的聯(lián)系所處該環(huán)境的現(xiàn)場操作人員，讓其停止操作并協(xié)助其快速撤出該場地，從而有效避免了該安全隱患。
5 總結
綜上所述，隨著我國鋼鐵企業(yè)單位的不斷可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)安全問題得到了越來越多的重視管理。而由于集控中心多種體系的構建，安全問題又得到了非常顯著的解決，因此越來越多的企業(yè)愿意加入到了集控中心的建設之中。在集控中心中，首先明確的是集中式高效遠程操作的應用，有效的實現(xiàn)了各道工序的融合，通過自動化集中控制，在增加了工序之間協(xié)調的同時，也減少了現(xiàn)場的安全事故；在數(shù)據(jù)中心中，通過搭配IDC虛擬服務器以及千兆網(wǎng)絡，有效疏通了自動化網(wǎng)絡結構，避免了網(wǎng)絡堵死的可能性，從而從根本上消除了潛在網(wǎng)絡問題；在視頻集群中心中，通過遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控以及無線集群系統(tǒng)，能夠快速判斷現(xiàn)場所處環(huán)境以及及時通知現(xiàn)場施工人員，也進一步減少了安全事故發(fā)生的可能性。集控中心的建立，促使企業(yè)數(shù)字化、集中化的轉型，也對工業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的現(xiàn)實意義，在減少安全事故的同時，也進一步的實現(xiàn)了提質增效以及決策觀看等功能，為后續(xù)更好的智能化轉型打下了堅實的基礎。