一种新型的煤矿安全监测综合信息系统结构.pdf

第 6 期 2 0 0 5年 1 2月 工矿 自 动 化 I ndu s t r y a n d M i ne Au t oma t i o n NO ． 6 De C ． 2 0 0 5 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 0 5 0 6 0 0 4 0 0 2 一 种新型的煤矿安全监测综合信息系统结构 李炳 才 ， 陈 珂 ， 黄 宗杰 ， 金 泉 1 ． 河南神火煤电股份有限公司， 河南 永城4 7 6 6 0 0 ； 2 ． 天地科 技股 份有 限公 司常 州 自动 化分公 司 ， 江苏 常 州 2 1 3 0 1 5 摘 要 采用计 算机技 术及 网络 通信技 术 ， 建立 了一种 新 型 的煤矿 安 全监 测 综合 信 息 系统 结 构 ， 使 得 煤 矿 生产调 度 综合管 理 系统 能够 实时监 测矿 井上 、 下各 生产 环 节的 安全 生产 状 况 。较 为详 细 地介 绍 了煤矿 安 全 监测 综合信 息 系统的设 计原 则 、 系统结构 、 主要 功 能 、 主要技 术指标 等 。 关键词 煤矿 ； 安 全监 测 ；系统 结构 ；计 算机 ；网络 中 图分 类号 T D 7 6 文献标 识码 B 0 引言 煤矿安全是煤矿生产的重要环节， 而瓦斯灾 害 对煤矿的安全危害最大 ， 因此瓦斯灾害 的预测预报 是每个煤矿企业的头等大事。 我国于 2 0世纪 8 0年代 ， 由煤炭科学研究总院 常州 自动 化 研 究 所 推 出 了国 内 第 一 套 安 全 监 测 系 统 。二 十多年来 ， 安 全监 测 系统 通 过不 断 的升 级 改 造 ， 技术越 来越 成熟 ， 同时 生 产 厂 家也 由原 来 的一 、 两 家发展 到现在 的几 十家 ， 可 以说 种类 繁多 。 1 安全 监测 系统 的现状 及不足 1 ． 1 系统 结构 1 系 统 地 面 部 分 主 要 由地 面 中心 站 监 控 主 机 、 显示设 备 等组成 ， 其 中监控 主机是 整个 安全监 测 收稿 日期 2 0 0 5 一O 7 2 2 作者简介 李炳才 1 9 7 2 一 ， 男 ， 河南 太康 县人 ， 工程 师， 河南理 工大学在读工程硕士， 长期从事煤炭机电技术管理工作 。 4 提 供 网络安 全事故 培训 功能 。 5 可 同安全监控 、 安 全管 理信 息 系统 等 集成 ， 为这些 系 统提供 可视化 的 界面 。 3结语 在矿 井通 风 之 中 引 入 W e b G I S ， 为 矿 井 通 风 管 理提 供新 的思路 和模 式 。该模式 充分 利用 了矿 山现 有 的信息 网络 资源 ， 有 效 地提 高 了矿 井 安 全管 理 工 作 的效 率和科 学性 ， 为矿 山节 省 了 大量 的 人力 和 物 系统 的核心 ， 负责 整个 系统设 备及 监测 数据 的管 理 、 定义配置 、 实时数据采集、 分析处理、 统计存储 、 历史 数据存 储 、 历 史查 询 、 屏 幕 显 示 、 实 时及 历 史 数 据 打 印、 实时控制 、 远程传输 、 画面编辑、 网络通信、 子系 统兼容等。在地面还可以利用网络共享监测信 息、 查询 各类报 表数 据 ， 能 够 以文本 或 图形 形式 实时 、 动 态地显示安全生产信息。整个地面部分为以太局域 网 ， 其 它办公 管 理系统 可通 过该 网实 现联 网 。 2 系统井下部分由单片机智能式监控分站及 多种 智能传 感 器 、 控制 器 组 成 。监 控 分 站 主要 完 成 对所 监测 传 感 器 的 数 据 采 集 、 数 据 预 处 理 、 分 类 显 示 、 报警 、 断 电控制 、 与 地 面 中心站 通 过 时 分 多路 实 现数据通信、 对所接传感器集中供电等； 各类传感器 是整 个监 测系 统最 前 沿 的终 端 设 备 ， 负 责 对 各监 测 点 的数 据采集 、 就地 显示 、 超 限报警 等 。 1 ． 2现有 系统 的不足 1 巡 检周期 长 由于 2 0世纪 8 0年 代安 全监 测系统 的 主要 功 能 力， 因而在煤矿建设和生产管理 中有非常广泛的应 用前 景 。 参考文献 [ 1 ] 宋关福 ， 钟 耳 顺． we b G I s 基 于 I n t e r n e t的地 理信 息 系统[ J ] ． 中国图像 图形学报 ， 1 9 9 8 ， 3 2 5 1 ～2 5 4 ． [ 2 ] 修 文 群． 网络 地理信 息 系统 E J ] ． 中 国图像 图形 学报 ， 20 02， 6 6 1 0～ 61 7 ． [ 3 ] 卓泳 ， 潘云鹤． 基于 Ac t i v e X的 G I S系统设计E J ] ． 情 报探索 ， 1 9 9 9 ， 6 1 8 ～1 9 ． 维普资讯 2 0 0 5年 第 6期 李炳 才等 一种 新型 的煤矿 安全监 测 综合信 息 系统结 构 4 1 是监测 ， 对控制功能的要求不高， 所以对系统的传输 通道要求也不是很高 ， 因此 系统普遍存在传输速率 低 1 2 0 0 ／ 2 4 0 0 b p s ， 最 高 也 就 是 9 6 0 0 b p s 的缺 陷。随着系统的信息量越来越庞大 ， 尤其是瓦斯超 限后 的快 速断 电功 能需 求 ， 需 要 安 全监 测 系 统 的巡 检周 期要 快 ， 现有 的传 输方 式 已不 能适 应 当前 的要 求 。 2 可靠 性不 高 目前 的传输 通 道 大都 采 用 电缆 ， 所 谓光 缆 也就 是 用在井 筒部分 ， 而 分 站全 是 通 过 电缆 以树 状 结 构 的方 式并接 ， 分 站 之 间相 互 存 在 电 的连 接 。如 果 某 台分站发生通信故 障， 不可避免地对其它分站产生 影响 ， 而且故障点很难判断 ， 尤其是传输通道发生断 路或短路时 ， 会造成大范围内分站不能正常工作。 2一种新 型 系统 结构 近年来 ， 矿井数字化进程越来越快 ， 全矿井 自动 化得到应用。笔者推荐一种新型的安全监测系统结 构 ， 如图 1所示 ， 其采 用工业 以太 网交换 设 备和光 缆 构成 一个 贯通井 下 井 上 信息 的环 型 光纤 高 速 通 道 ， 带宽 为 1 0 0 M ， 可 同时 接 人不 同协 议 的 数据 在 该 网 上进 行传 输和交 换 。 图 1 新 型的安全监测 系统结构示意 图 该 环型 光纤 高速 通 道采 用 国际 标 准 ， 具有 最 广 泛的厂 商支持 、 良好 的开 放性 和先进 性 ； 其 较低 的接 入 门槛 可使 众多 厂商 的 产 品 方便 接 人 ， 给 予 用户 以 最大 的设备选 择权 ， 用户 可 以 为 不 同 的应 用 对象 选 择不同类型的控制 系统或设备 ， 以达到最佳的控制 效果和 投资效 果 。 该 环型 光纤 高速通 道具有 以下 优点 1 提高 系统 传 输 速 率 现 有 安 全 监测 系统 的 传输速 率 大都 为 1 2 0 0 b p s ， 巡 检 周期 需 要 几 十 秒 ， 而该环 型光 纤高 速通 道 采用 工业 以太 网交 换 机 ， 速 率为 1 0 0 Mb p s ， 主机 可 以 同步 采 集各 交 换 机 信 息 ， 系统 的实时性 得 到 了体现 。 2 提 高 系统 可 靠 性 该 环 型 光纤 高 速通 道 采 用光纤传输， 避免了分站间的电连接， 杜绝了分站发 生故 障时对其它分站产生的影响 ， 系统的抗干扰、 抗 雷 击能 力大 大加强 ； 同时实现 了网络介质 的冗 余 ， 可 隔离 通信 错 误， 自动修 复连 接， 修 复时 间不 大 于 3 0 0 ms ， 为网络 的稳定 性 提供 了保 障 。 3 结 语 综 上所 述 ， 与现有 的安 全监测 系统 相 比 ， 采用 环 型光纤 高速 通道 的安 全 监 测 系 统 的优 点 很 明显 ， 它 很好地解决了目前安全监测系统巡检周期长、 可靠 性不高这两大问题 。相信环型光纤高速通道安全监 测 系统 将成 为煤 矿安 全监测 的 主流产 品 。 维普资讯