1、 背景介绍

神东煤炭集团作为国家能源集团的核心煤炭生产企业，横跨蒙陕晋三省能源富集区，管理13个大型矿井，其中9个为千万吨级矿井，7个位列全国前十。集团下属13矿11洗煤厂，装备28个综采智能工作面（包含全球最大井工矿）、18套洗选分选系统、105个仓储设施和18套装车系统，设备总量达10145台/套，实时数据测点超过123万个。在煤炭行业智能化转型和中美技术贸易战背景下，原有依赖国外工控软件的系统架构面临严峻挑战。

2、 目标与原则

在实施涵盖十三矿的大型数据平台项目中，我们面临的核心挑战在于如何安全、高效地处理海量数据的存储与集成，并确保系统的长期稳定与可扩展性。为此，项目组在技术架构与实施策略上进行了针对性创新。针对各矿数据量巨大且接入步调不一的现实，我们摒弃了传统的一次性集中存储方案，创新性地采用了“分步式、双阶段”数据存储策略。在初期测试与数据接入阶段，将所有数据先统一汇聚至中心服务器进行集中处理与校验，同时利用冗余服务器进行实时镜像，此举有效降低了多节点直接接入的复杂性，保障了系统在磨合期的稳定运行，并为数据规范的统一奠定了基础。待各矿数据流稳定后，系统平滑过渡到后期优化模式：各矿数据流不再经由中心节点转发，而是直接、并行地分别写入中心服务器与冗余服务器。这一架构巧妙地通过镜像技术实现了数据的异地双活，不仅极大地减轻了中心服务器的吞吐压力，避免了单点瓶颈，还显著提升了数据写入效率和系统的整体容灾能力。这一实践为我们积累了宝贵的建设经验：首先，面对大规模、分布式系统的集成调试，采用分阶段的平滑过渡策略而非“一刀切”的颠覆式上线，是控制风险、确保成功的关键。其次，在软硬件配置上，应前瞻性地规划其扩展性与冗余能力，确保架构能随业务增长而灵活演进。最后，在测试验收环节，必须制定与各阶段目标严格对应的验收标准，从数据一致性、系统性能到故障切换能力进行全方位验证。总之，本方案的成功证明，通过精心设计的、具有弹性的技术架构与审慎稳妥的实施路径，能够有效破解大型复杂工程中的数据存储与系统集成难题，为同类项目提供了可资借鉴的范本。

3、案例实施与应用情况详细介绍

适用场景：

本解决方案构建的“神东集团信创SCADA智慧数字平台”，通过多层次技术架构深度赋能能源煤矿行业。其业务应用始于全域数据采集与融合，平台成功接入了神东13矿14井的10145台/套设备，涵盖采、掘、机、运、通、排水等所有生产环节，实时采集在用的123万多个测点数据，为智能化应用奠定了坚实基础。在海量数据存储层面，平台创新性地构建了高性能实时数据库，成功实现了对123万点变量数据的稳定、高效存储，确保了生产历史数据的完整可溯与快速调用。基于稳固的数据基石，平台进入智能分析与决策核心层，通过部署矿压预测、设备开机率分析等二十余项专业算法模型，对海量数据进行深度挖掘与计算，将原始数据转化为指导生产作业、优化设备效能的直接洞察。最终，所有数据价值在集中监控与综合可视化层得以呈现：平台将GIS地理信息系统与人员定位、瓦斯监测、工业视频以及掘进进度等生产要素深度融合，构建了统一的“安全一张图”与“生产一张图”，实现了全矿井安全生产状态的集中监视、风险联动管控和生产进度的透明化跟踪，为矿井生产决策与执行管理提供了全方位、可视化的数据支撑。

技术特点：

1、KingSCADA 4.0采用RPC分布式网络架构，网络上的每一个节点都是一个SCADA运行系统，可以跨平台部署，根据工程的网络配置，执行不同的功能任务。

2、KingSCADA 4.0运行系统的总体结构是一个分层结构，采用层次化的体系结构能够降低复杂性，增强系统的扩展性。运行系统的总体层次结构分为三层：

①扩展应用程序层：mess窗口 语音报警

②应用程序接口层：OPCUA SDK Web转发服务

③运行系统核心组件层：实时库 历史库 报警库 采集器 画面系统 脚本系统

3、KingSCADA 4.0支持双机冗余，双网络冗余，采集双设备冗余。

4、KingSCADA 4.0系统提供了基于角色的访问控制，符合RBAC模型，通过定义不同的角色，不同角色拥有不同权限,不同用户属于不同的角色，来实现用户的访问控制。

核心优势：

KingSCADA4.0平台的开发采用QT+WOS基础库的框架代替老版本的MFC多文档，实现整体系统的跨平台。同时适配了多款国产CPU及国产操作系统，实现真正的自主可控。

KingSCADA4.0平台对工程序列化做了兼容性处理，可以将原Win版的老工程平滑升级上来，减少工程开发工作量，同时保留了原SCADA开发习惯，减少老用户的学习成本。

有独立的IOServer采集平台，支持跨平台分布式部署，支持驱动定制，支持6000种以上设备协议。

产品支持数据模型、图形模型，引用变量等，可以支撑工程快速开发，方便后期维护更新。

画面局部刷新的做法解决画面刷新卡顿问题，提升单画面图素承载力。

4、应用价值与效益
       应用效果：

该案例是方案业务代表性与高应用占比的集中体现。它不仅是“生产一张图”的载体，更通过100% 覆盖主要生产环节，将原先分散在各矿、各系统的控制功能集中统一，实现了生产报表生成效率96% 的提升和信息传递的秒级响应，彻底变革了传统煤矿的生产指挥模式。

推广价值：

亚控神东集团信创SCADA智慧数字平台的成功实践，铸就了一个具备极高推广价值的行业标杆。其核心价值在于实现了从底层硬件适配到顶层应用开发的全栈国产化，不依托任何国外技术，是响应国家“信创”战略的典范之作。

经济效益：

在直接经济效益方面，通过实现全栈国产化替代和建立自主运维能力，系统成功打破了对外部供应商的技术依赖。据测算，项目实施后每年可节省上亿元的系统运维外包成本，实现了从“资金输出”到“能力内化”的根本转变。同时，平台大幅提升了生产管理效率，将生产报表的统计时间从原来的1天缩短至30分钟以内，效率提升超过90%；通过移动端实时数据获取，将信息传递效率提升至秒级，有效避免了因信息延迟造成的生产决策滞后，显著降低了运营成本。

在间接经济效益层面，解决方案将生产指挥人员从繁重的电话沟通和视频监控工作中解放出来，使其能够更专注于生产优化和应急指挥等价值更高的工作。这种工作模式的转变不仅提高了人力资源的利用效率，更通过精准、实时的数据支撑，助力企业实现生产过程的精细化管理，为优化生产节奏、降低能耗物耗提供了数据基础，从而持续创造经济效益。

社会效益：

在关键技术突破方面，项目成功实现了工业控制系统的全栈国产化替代，攻克了数据采集、实时数据库、计算分析平台等核心技术的"卡脖子"难题。这一突破不仅证明了国产工业软件完全能够满足高端工业场景需求，更提振了行业对国产技术路线的信心，为我国工业体系自主可控奠定了坚实基础。

在成果转化与产业带动方面，项目构建了完整的国产工控软件生态体系，形成了可复制、可推广的解决方案。通过将煤炭行业的成功经验向能源、制造、交通等领域拓展，有效带动了国产工业软件产业的发展，培育了一批具有核心竞争力的本土企业，为构建安全可控的产业生态提供了有力支撑。

在标准建设与行业引领方面，项目探索出的"业务主导、技术赋能"实施路径和"先规划、后替代"方法论，为行业提供了可借鉴的标准化范式。这些实践经验正在通过行业交流、技术推广等渠道形成事实标准，引导行业走向科学化、规范化的数字化转型道路。

在社会服务与人才培养方面，项目通过知识转移和技术培训，为企业培养了一批掌握核心技术的复合型人才，建立了可持续的自主创新能力。同时，项目的成功实施提升了煤炭行业安全生产水平，通过智能化减人、智能化换人，从根本上改善了矿工工作环境，为提升行业本质安全水平作出了积极贡献。