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基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型

荣雪 黄友锐 储怡然 徐善永

荣雪,黄友锐,储怡然,等. 基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型[J]. 工矿自动化,2022,48(3):112-117.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17898
引用本文: 荣雪,黄友锐,储怡然,等. 基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型[J]. 工矿自动化,2022,48(3):112-117.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17898
RONG Xue, HUANG Yourui, CHU Yiran, et al. Information model of coal mine safety production monitoring system based on OPC UA[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(3):112-117.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17898
Citation: RONG Xue, HUANG Yourui, CHU Yiran, et al. Information model of coal mine safety production monitoring system based on OPC UA[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(3):112-117.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17898

基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17898
基金项目: 安徽省高校协同创新项目(GXXT-2020-54)。
详细信息
    作者简介:

    荣雪(1997-),女,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要研究方向为智能制造技术,E-mail:563847440@qq.com

  • 中图分类号: TD67

Information model of coal mine safety production monitoring system based on OPC UA

  • 摘要: 煤矿安全生产监控系统中子系统种类较多,各个子系统的设备型号繁杂,设备信息异构导致数据语义完备性低及信息交互数据碎片化。目前煤矿信息化建设中,虽然各个子系统基本实现了网络集成,但所获得的海量数据无法有效共享,集成分析无法进行。针对上述问题,提出一种基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型。根据煤矿安全生产监控系统的相关信息和OPC UA信息模型通用建模规则,分析了煤矿安全生产监控实际设备与信息模型的映射关系,给出了煤矿安全生产监控系统信息模型整体架构。当煤矿安全生产监控系统中需要扩展新的功能时,可在功能集进行扩展;当子系统中需要增添新的设备时,可在设备集中增加新的组件,从而确保信息模型的可扩展性。以瓦斯抽采监控系统信息模型为例,采用UaModeler工具建立传感器信息模型,对该信息模型进行图形化设计后,生成XML描述文件并导入OPC UA服务器的地址空间中。通过第三方客户端UaExpert连接服务器对OPC UA信息模型进行测试,结果表明,该信息模型可根据映射规则实现在OPC UA地址空间的映射,并通过OPC UA客户端访问服务器的地址空间,获取各个煤矿安全生产监控子系统中任意对象的属性,验证了使用OPC UA信息模型实现信息互联互通的可行性。

     

  • 图  1  OPC UA服务器架构

    Figure  1.  OPC UA server architecture

    图  2  客户端与服务器之间上下文通信过程

    Figure  2.  Context communication process between client and server

    图  3  实际设备与信息模型的映射关系

    Figure  3.  Mapping relationship between actual equipment and information model

    图  4  信息模型基础结构

    Figure  4.  Information model infrastructure

    图  5  基于OPC UA的煤矿安全生产监控系统信息模型整体架构

    Figure  5.  Overall structure of information model of coal mine safety production monitoring system based on OPC UA

    图  6  瓦斯抽采监控系统信息模型

    Figure  6.  Information model of gas extraction monitoring system

    图  7  传感器信息模型实例化

    Figure  7.  Instantiation of sensor information model

    图  8  UaExpert客户端界面

    Figure  8.  UaExpert client interface

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-08
  • 修回日期:  2022-03-13
  • 网络出版日期:  2022-03-22

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