CN112015503A - 基于私有云的选煤厂智能*** - Google Patents

基于私有云的选煤厂智能*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于私有云的选煤厂智能***。该基于私有云的选煤厂智能***包括若干个物理服务器、SAN存储器；所述物理服务器的CPU支持虚拟化技术，并且通过所述Hyper‑V技术搭建云平台；所述云平台创建若干个虚拟主机，所述虚拟主机包括用于进行运行数据采集的第一虚拟主机、用于进行运行数据存储的第二虚拟主机、用于搭建企业信息管理***的第三虚拟主机以及用于对生产情况进行分析预测的第四虚拟主机、用于运行上位机程序的第五虚拟主机、用于运行MES***的第六虚拟主机。采用本发明的基于私有云的选煤厂智能***，可以保证***的稳定性和可靠性。

Description

基于私有云的选煤厂智能***
技术领域
本发明涉及私有云领域，特别是涉及一种基于私有云的选煤厂智能***。
背景技术
私有云又称为内部云，指的是构建在防火墙内，为特定用户群提供随需即取的计算、存储服务的独占式计算架构。目前，私有云技术已经成熟，而且在多个行业进行了生产应用，其性能及可靠性都得到了有效的验证。煤炭洗选行业相对而言是一个传统行业，随着国家智能制造战略的推进，选煤厂的智能***也应运而生，由于选煤厂的智能***都是部署在同一物理主机服务器上，这就大大降低了***的稳定性及可靠性。因此，发明人提出一种基于私有云的选煤厂智能***统，解决目前智能***稳定性及可靠性差的特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于私有云的选煤厂智能***，可以保证***的稳定性和可靠性。
本发明的一种基于私有云的选煤厂智能***的技术方案是：
基于私有云的选煤厂智能***包括若干个物理服务器、SAN存储器；
所述物理服务器的CPU支持虚拟化技术，并且通过所述Hyper-V技术搭建云平台；
所述云平台创建若干个虚拟主机，所述虚拟主机包括用于进行运行数据采集的第一虚拟主机、用于进行运行数据存储的第二虚拟主机、用于搭建企业信息管理***的第三虚拟主机以及用于对生产情况进行分析预测的第四虚拟主机、用于运行上位机程序的第五虚拟主机、用于运行MES***的第六虚拟主机。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述云平台在预设时间对所述虚拟主机执行镜像快照，并将所述镜像快照后的数据存储至所述SAN存储器。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述云平台创建若干个虚拟主机之后，还包括创建IP地址，所述虚拟主机与所述IP地址一一对应。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一虚拟主机安装有OPC通信程序、物联网通信程序，用于读取底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述第二虚拟主机安装有SQLServer关系数据库及 iHistorian历史数据库，所述SQLServer关系数据库用于存储选煤厂信息数据、生产经营数据，所述 iHistorian历史数据库用于存储底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述第三虚拟主机搭建企业信息管理***，企业信息管理***为市场经营管理、采购运输管理、财务管理、成本费用管理、安全管理的***。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述第四虚拟主机包括用于对生产情况进行分析预测的智能***，所述智能***为基于预设模型，针对当前生产数据进行生产状况评估的***，所述生产状况评估包括设备停机分析、煤炭成分分析、煤炭可选性分析、煤炭发热量预测分析。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述***还包括客户端，所述客户端为运行嵌入式Windows或支持RDP远程桌面协议，用于访问所述虚拟主机中程序。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述***还包括用web浏览器访问所述企业信息管理***以及所述智能***。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述虚拟主机还包括用于运行MES***的第六虚拟主机。
本发明提供了一种基于私有云的选煤厂智能***，相比于现有技术，其有益效果在于：
本发明提出了一种基于私有云的选煤厂智能***，该***的硬件部分可以由至少两台物理服务器及SAN存储器组成。在硬件上部署云平台，所述云平台可以为私有云平台，所述云平台具有故障转移及镜像快照功能。所述***中各类服务程序分别独立运行在所述云平台上的虚拟主机中，避免服务程序间的相互影响，同时，所述云平台可以定时对虚拟主机执行镜像快照功能，并将镜像快照存储到所述SAN存储器中，当存在其中一个虚拟主机出现故障时，可以通过镜像快照将数据快速恢复至另一虚拟主机。所述云平台在实现了多台物理机的群集，从而故障转移功能，当其中的一台物理服务器的硬件出现故障时，可以迅速的将故障服务器上运行的虚拟主机及虚拟主机上程序转移到另一台机上，大大提升了选煤厂智能***的可靠性。
附图说明
图1是本发明的基于私有云的选煤厂智能***的示意图；
图2是本发明的基于私有云的选煤厂智能***中的虚拟主机的示意图。
图中：101、物理服务器；102、SAN存储器；201、第一虚拟主机；202、第二虚拟主机；203、第三虚拟主机；204、第四虚拟主机；205、第五虚拟主机；206、第六虚拟主机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的基于私有云的选煤厂智能***的具体实施例，包括若干个物理服务器101、SAN存储器102；物理服务器101的CPU支持虚拟化技术，并且通过Hyper-V技术搭建云平台；
其中，云平台创建若干个虚拟主机，虚拟主机包括用于进行运行数据采集的第一虚拟主机201、用于进行运行数据存储的第二虚拟主机202、用于搭建企业信息管理***的第三虚拟主机203以及用于对生产情况进行分析预测的第四虚拟主机204、用于运行上位机程序的第五虚拟主机205、用于运行MES***的第六虚拟主机206。
本实施例中，***的硬件部分由至少两台物理服务器101、至少一台SAN存储器102组成。物理服务器101的CPU应支持虚拟化技术，内存128G，磁盘2*1T、RAID1。物理服务器101配置相同。
本实施例中，快照是—种基于时间点的数据拷贝技术，是指向保存在存储设备中的数据的引用标记或指针，是数据备份领域的一个重要的概念，基于镜像的存储快照技术引用镜像硬盘组上所有数据。每次应用运行时，都生成整个卷的快照，而不只是新数据或更新的数据。这种使离线访问数据成为可能，并且简化了恢复、复制或存档一块硬盘上的所有数据的过程。
本实施例中，云平台在预设时间对虚拟主机执行镜像快照，并将镜像快照后的数据存储至SAN存储器102。
当存在某一虚拟主机发生故障不能继续使用时，SAN存储器102中存储的镜像快照后的数据可以恢复至另一正常运行的虚拟主机。
云平台创建若干个虚拟主机之后，还包括创建IP地址，虚拟主机与IP地址一一对应，可以通过IP地址被外部设备访问。
本实施例中，第一虚拟主机201安装有OPC通信程序、物联网通信程序，用于读取底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
底层设备包括煤炭传输装置、给煤机、振动筛、离心机、刮板机、磁选机等洗选设备及各类监控设备，运行状态包括设备状态（运行、带电、停机）、设备故障（皮带打滑、皮带跑偏、皮带撕裂、给煤机堵塞、溢煤、电机异常等），仪器仪表包括：密度计、液位计、灰分仪、煤质分析仪、皮带秤、电机振动传感器、电机温度传感器、综保等。
除此之外，在选煤厂中所有煤矿（井）、煤炭洗选企业运煤车辆出入口、磅道、磅房分可以安装摄像头、IC卡读写设备、磅秤数据采集等，实现选煤厂的公路运煤车辆称重数据、过磅图像、车辆信息、产品类别、流向、价格数据的自动采集。采集到的信息可以上传至第一虚拟主机201。因为该虚拟机需要存储大量的数据，在创建该虚拟时，需要为虚拟机分配较多的存储资源。
本实施例中，第二虚拟主机202安装有SQLServer关系数据库及 iHistorian历史数据库，SQLServer关系数据库用于存储选煤厂信息数据、生产经营数据， iHistorian历史数据库用于存储底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
选煤厂信息数据包括选煤厂人员信息、选煤厂年产煤量信息等等。
选煤厂重要设备的启停信号、各类传感器信号、各类仪器仪表数据、电机相关参数以及单机自动化相关参数存储在第二虚拟主机202。
本实施例中，第三虚拟主机203用于搭建企业信息管理***，企业信息管理(管理信息***--Management Information System)***，主要指的是进行日常事务操作的***。这种***主要用于管理需要的记录，并对记录数据进行相关处理，将处理的信息及时反映给管理者的一套网络管理***。
本实施例中，企业信息管理***为录入选煤厂生产调度信息、设备信息、煤质化验数据、销售数据等的***。企业信息管理***主要主要为市场经营管理、采购运输管理、财务管理、成本费用管理、安全管理。
第四虚拟主机204包括用于对生产情况进行分析预测的智能***，智能***为基于预设模型，针对当前生产数据进行生产状况评估的***，生产状况评估包括设备停机分析、煤炭成分分析、煤炭可选性分析、混煤煤质指标预测分析、视觉分析。除此之外，智能***还实现了基于预设模型的配煤计算。
设备停机分析：设备停机时，根据设备故障现象，检索预设的设备停机故障树模型，实现通过设备故障现象推测设备故障原因。
混煤煤质指标预测分析：煤质指标（水分、灰分、挥发分、热量）存在非线性关系，不同煤种进行混合时，无法按比例计算的方法计算出混煤的煤质指标，在这里通过煤质的非线性关系，建立不同煤种与混煤的数学模型，再通过鲁棒性及稳定性较好的遗传算法求解，实现通过煤质分析仪实时获取各种煤质指标并结合混煤煤质指标预测分析模型，实时精准感知混煤煤质指标。
视觉分析：主要作用是使用摄像机代替人眼，及时发现选煤厂生产过程中异常状况。其原理为建立卷积神经网络模型，使用多张选煤厂正常生产过程中的图片输入卷积神经网络模型，求得一种特征值，在以后的生产过程中，当摄像机抓拍到图片输入到卷积神经网络模型中后，不符合特征值，便判定生产过程异常。视觉分析可用于选煤厂堵煤判断、皮带上的大块识别等。
第五虚拟主机205用于运行上位机程序，其中，***还包括客户端，客户端为运行嵌入式Windows或支持RDP远程桌面协议，用于访问虚拟主机中程序。
本实施例中，***还包括用web浏览器访问企业信息管理***以及智能***。
其中，虚拟主机还包括用于搭建MES***的第六虚拟主机206。MES(ManufacturingExecution System)***即制造企业生产过程执行***，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理***。MES 可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。
本实施例中，***的硬件部分可以由至少两台物理服务器101及SAN存储器102组成。在硬件上部署云平台，云平台可以为私有云平台。云平台具有故障转移及镜像快照功能。***中各类服务程序分别独立运行在云平台上的虚拟主机中，避免服务程序间的相互影响，同时，云平台可以定时对虚拟主机执行镜像快照功能，并将镜像快照存储到SAN存储器102中，当存在其中一个虚拟主机出现故障时，可以通过镜像快照将数据快速恢复至另一虚拟主机。私有云平台在实现了多台物理机的群集，从而故障转移功能，当其中的一台物理服务器101的硬件出现故障时，可以迅速的将故障服务器上运行的虚拟主机及虚拟主机上程序转移到另一台机上，大大提升了选煤厂智能***的可靠性。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，包括：
若干个物理服务器、SAN存储器；
所述物理服务器的CPU支持虚拟化技术，并且通过所述Hyper-V技术搭建云平台；
所述云平台创建若干个虚拟主机，所述虚拟主机包括用于进行运行数据采集的第一虚拟主机、用于进行运行数据存储的第二虚拟主机、用于搭建企业信息管理***的第三虚拟主机以及用于对生产情况进行分析预测的第四虚拟主机、用于运行上位机程序的第五虚拟主机、用于运行MES***的第六虚拟主机。
2.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述云平台在预设时间对所述虚拟主机执行镜像快照，并将所述镜像快照后的数据存储至所述SAN存储器。
3.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述云平台创建若干个虚拟主机之后，还包括创建IP地址，所述虚拟主机与所述IP地址一一对应。
4.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述第一虚拟主机安装有OPC通信程序、物联网通信程序，用于读取底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
5.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述第二虚拟主机安装有SQLServer关系数据库及 iHistorian历史数据库，所述SQLServer关系数据库用于存储选煤厂信息数据、生产经营数据，所述 iHistorian历史数据库用于存储底层设备的运行状态以及仪器仪表的监测数据。
6.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述第三虚拟主机搭建企业信息管理***，所述企业信息管理***为市场经营管理、采购运输管理、财务管理、成本费用管理、安全管理的***。
7.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述第四虚拟主机包括用于对生产情况进行分析预测的智能***，所述智能***为基于预设模型，针对当前生产数据进行生产状况评估的***，所述生产状况评估包括设备停机分析、煤炭成分分析、煤炭可选性分析、煤炭发热量预测分析。
8.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述***还包括客户端，所述客户端为运行嵌入式Windows或支持RDP远程桌面协议，用于访问所述虚拟主机中程序。
9.如权利要求1所述的基于私有云的选煤厂智能***，其特征在于，所述***还包括用web浏览器访问所述企业信息管理***以及所述智能***。
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