煤矿安全监控网络技术的应用.doc

煤矿安全监控网络技术的应用 摘 要煤矿安全问题是我国长期以来格外关注的一个问题。一方面人们希望通过开采煤矿获得资源,同时又需要尽可能避免事故,保护煤矿工作者。随着信息技术的高速发展,建立全面、健全的煤矿安全监控网络逐渐成为可能。本文简单介绍了常见的煤矿安全事故类型,并且分析了运用计算机网络技术解决煤矿安全问题的具体策略。 关键词煤矿安全监控网络计算机网络服务器 引言 “矿难”是一个长期以来牵动中国人民心弦的名词,一方面煤矿开采为人们提供了大量的重要资源,可另一方面,煤矿的安全事故正在不断发生。小矿小难,大矿大难。煤矿的生产安全已经逐渐成为煤炭人心中最大的痛,它不停地考验着目前我国煤矿安全监管措施的有效性的,同时还敦促我们加快对煤矿安全相关科技领域的探索。 1 煤矿安全问题概述 我国目前矿难频发这一现象实际上反映的是监管机制不到位、安全意识淡薄、科技水平落后等等问题。因为利益的驱动,人们不可能停止煤矿开采工作,因为这个原因,安全问题的重要性就格外凸现出来,人们必须对安全问题给予足够的关注与重视以改变矿难频发的现状。然而,煤矿安全生产最大的困难实际上就在煤矿本身,开采条件复杂、情况多变,即使有了足够的投入,矿难已然显得难以避免。矿难一次次的考验着煤矿工作者的应变能力、事故处理能力,但是相关工作人员始终没能成功的将补救转变为预防。如何尽可能的避免矿难也就成了安全问题的核心与关键所在。 中国煤炭学会副秘书长成玉琪曾指出,中国煤矿行业的现状可以说是水、瓦斯、煤尘、火、顶板“五毒俱全”,极度难以治理。与此同时,中国的煤炭产量95以上都来自井工开采,这意味着我国煤矿的开采作业环境相对其他采煤国家而言极度复杂,制约安全生产的因素众多。我国煤矿的主要开采事故类型为瓦斯、顶板、运输事故和地下水。这四类事故的总和可以占到煤矿事故总数的89.23,四类事故死亡人数占煤矿事故死亡总人数的87.96。 中国是一个领土辽阔的国家,地形地貌种类繁多,煤田的地质构造复杂,煤矿开采的机械化程度相对较低,采掘工艺比较落后,顶板事故也因此成为采煤作业中最容易发生、最常见的事故。据相关资料统计,顶板事故数量占采煤事故总数的53.86,顶板事故造成的死亡人数占煤矿事故死亡总人数的39.85。 除此之外,由于部分煤层的赋存条件较差,煤矿瓦斯灾害格外严重。我国大中型煤矿中,高瓦斯矿井约占矿井总数的43.7,突出矿井约占19.89。而小煤矿中,高瓦斯矿井占16.1以上。随着煤矿开采作业深度不断增加,开采强度不断加大,煤与瓦斯发生突出的危险系数也随之不断增加,突出危险区域的面积也在不断扩大。瓦斯突出类事故占煤矿事故总数的16.94,该类事故导致的死亡人数占煤矿事故死亡人数的34.72。这类事故中的人员损失极大,危害严重,平均每瓦斯起事故造成至少9.36人死亡。 近年以来,随着煤矿开发与生产的深度日益增大,水害的威胁程度、水害的产生条件以及水害的形成机理都逐渐变化着,给对井下突水的导水通道、水源和补给强度的分析都造成很大难度,对水害的治理工作提出了很高的技术要求。 2 安全监控网络的具体功能 实时数据的采集。实时数据就是包括了传感器等各个安全设备的信息与实时监测安全的各项数据,这些的产生数据是实时采集的,一旦有变化发生,就立马会被采集并传输到服务器的终端。实时数据就是指的安全数据,它是整个流量中最大的一个部分。它们的采集、传输、存储与展示,直接关系到安全监控是否能够实现,是整个系统的中心功能。 管理数据。管理数据就是包括了煤矿的生产管理、一般信息、安全管理等方面的各项信息。其中一般性的信息包括了煤矿的基本情况;生产管理则包括了工作上面的信息、挖掘前进等方面的内容;安全管理也是包括了瓦斯通风信息、隐患监察、各种类型的监测报表等等。它们都为决策者有效地提供了多种辅助数据与信息。 3 运用计算机网络技术解决煤矿安全问题 3.1 计算机网络的建设与改造 当前的煤矿安全监控网络现状是省级煤矿监控网络与下属的部分煤业集团的广域网、产煤省辖市网络没有有效的连接起来,为了实现地区性的煤矿安全监控网络系统的合理建设,应当对对省级网络进行升级与结构优化,形成核心交换机到各个产煤城市、产煤集团的大范围连接。 3.2 具体业务的分区管理 为了在实现内外网络逻辑隔离的同时满足外界通过身份验证访问内部网络的业务需要,从管理的角度可以将煤矿安全监控网络划分为两部分,即内网业务区与外网业务区。 内网业务区主要包括3个部分 其他业务区、瓦斯专区、管理服务区。由于瓦斯监测监控网络要求的安全性能很高,监控网络需要实现的功能较为繁多,因而单独建立瓦斯专区。其他业务区的主要工作则包括调度数据、公文运转、内部业务网等。管理服务区的主要工作包括IP电话、视频会议、认证服务器等用于管理整个内部网络的功能。 考虑到视频会议系统与调度IP电话指挥系统在实时性方面要求格外严格,需要保证尽可能短的延迟时间,可以以将视频会议系统控制中心与调度IP电话指挥中心的网络直接简介在核心交换机上,而不放入防火墙内。 外网业务区的工作内容主要包括对邮件服务器、外宣传网站、负责办公区和家属区访问互联网的服务器等。 3.3 服务器端的开发与部署 通讯服务器主要负责接收下级数据监控节点或者具体某个煤矿实时上传的设备数据、环境数据以及管理数据,进而对这些数据进行统一的分析与管理,在出现异常时发布警报,同时对外提供实时数据的访问接口。除此之外,通讯服务器还要保证其他服务器的实时数据查询服务。通信服务器框架下包括了数据采集、通讯协议、数据发布、数据传输等功能,是整个煤矿监控网络的基础。 地理信息服务器的主要任务是提供地图的缩小、放大、查找、漫游、全图、测距、鹰眼、图层设置等常规的地图操作功能。同时还负责实现各种模拟量、开关量的图形、数据等信息的显示。数据库服务器主要存储全部的非地图数据,包括设备数据、环境数据、管理数据等实时信息,同时,数据库服务器还要提供相应的统计、查询等功能的具体数据来源。