煤矿安全监控系统联网技术研究.doc

第34卷第11期 煤 炭 学 报V o.l 34 N o .11 2009年11月J OURNAL OF C H I N A COAL SOC I ETY N ov . 2009 文章编号0253-9993200911-1546-04 煤矿安全监控系统联网技术研究 孙继平 中国矿业大学北京煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083 摘 要提出了煤矿安全监控系统联网方法,解决了各种不同系统互通互联问题1中心站 应自动向监控中心传送模拟量馈电异常、模拟量断电、模拟量报警、模拟量统计值、开关量馈电 异常、开关量报警断电、开关量动作、系统工作异常、初始化等信息;2采用TCP /I P 协 议和套接字Socket通信;3数据分批发送,每批发送1个数据文件;4数据文件为文 本文件TXT格式,每个文件包括单条或多条数据记录;5数据文件的第1条记录应是数 据头,数据头由数据库或文件夹名称和数据表或数据文件名称组成,数据库或文件 夹名称与数据表数据库文件名称之间用 ; 分隔,数据头用 | 结束,数据库或 文件夹名称用2个字母表示KJ 表示煤矿监控,数据表或数据文件名称用4个字母表示; 6每条数据记录用 结束;7每条数据记录中的字段用 ; 分隔; 8每批数据以 结束等. 关键词煤矿;安全监控;系统联网 中图分类号TD76 文献标识码A 收稿日期2009-07-21 责任编辑高雪梅 基金项目国家自然科学基金资助项目50674093;教育部博士点基金项目200802900008 作者简介孙继平1958∀,男,山西翼城人,教授,博士生导师.E -ma i l s j p c um t b edu cn N etworking technology for safety supervision syste m i n a coal m i ne SUN Ji p i n g S tate K e y Labora tory of C oa lR esou rces and Safe M i n i ng,Ch ina Un i v e rsit y ofM i n i ng 2Adopt TCP /I P protoco l and socke;t 3Send data i n batc hes ,w it h each batch bei n g a data file ;4The f o r m at o f the data file is text file TXT ,each file contains a sing le da ta record or m u ltiple data recor ds ;5The first record of t h e data file shou l d be a data header ,t h e data header is m ade up of the na m e of database or the fo l d er of the fileand the na m e o f data table or the data file,the na m e of database or the fo lder of the fileis separated fro m the na m e o f t h e data tab le or the data file by ; ,t h e da ta head endsw ith | ,the database o r the fo l d er of the fileshou l d be na m ed by KJ ,which m eans CoalM ine Supervision in Ch i n ese ,the data table or the data fileshoul d be na m ed by four letters ;6E ach data record ends w ith ;7The field of each data recor d ends w ith ; ;8E ach batch of data ends w ith ,etc .K ey w ords coalm ine ;safety supervision syste m;net w orking 煤矿安全监控系统用来监测C H 4浓度、CO 2浓度、C O 浓度、O 2浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈 1547第11期孙继平煤矿安全监控系统联网技术研究 电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等[1].当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时,煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁,避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸;避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起瓦斯爆炸;提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处.还可通过煤矿安全监控系统监控瓦斯抽放系统、通风系统、煤炭自燃、瓦斯突出等[2]. 煤矿安全监控系统在应急救援和事故调查中也发挥着重要作用,当煤矿井下发生瓦斯煤尘爆炸等事故后,系统的监测记录是确定事故时间、爆源、火源等重要依据之一[3]. 为加强监管,煤矿安全监控信息应上传至重点产煤县市、区煤炭主管部门或国有重点煤矿的集团公司矿务局.重点产煤县市、区煤炭主管部门、国有重点煤矿的集团公司矿务局应建立监控中心.监控中心应24h有人值班.值班人员应认真监视监视器所显示的各种信息,详细记录系统各部分的运行状态,填写运行日志,打印监测日班报表,报有关负责人审阅.接到报警后,值班人员应立即通知报警煤矿核查情况,及时处理,并报值班调度及值班领导,记录备案. 但现有煤矿安全监控系统联网存在着系统种类多,传输协议、格式、内容不统一,难以互通互联等问题.因此,有必要进行煤矿安全监控系统联网技术研究,提出煤矿安全监控系统联网方法和要求. 1 煤矿安全监控系统联网 煤矿安全监控系统联网方法中心站或主站和监控中心应采用TCP/IP协议和套接字Soc k et接口通信.∃数据应分批发送,每批发送1个数据文件.数据文件应为文本文件TXT格式.每个文件包括单条或多条数据记录.分隔.数据头用 |结束.数据库或文件夹名称用2个字母表示K J表示煤矿监控.数据表或数据文件名称用4个字母表示.∋每条数据记录用 结束.每条数据记录中的字段用 ; 分隔.每批数据以 结束. 安全监控信息数据表名称AQMT∀∀∀安全监控,模拟量统计值;∃AQB J∀∀∀安全监控,模拟量及开关量等报警、断电、馈电异常、系统工作异常;AQKD∀∀∀安全监控,开关量动作;∋AQKC∀∀∀安全监控,开关量初始化.中心站应自动向监控中心传送模拟量馈电异常、模拟量断电、模拟量报警、模拟量统计值、开关量馈电异常、开关量报警断电、开关量动作、系统工作异常、初始化等信息.具体包括 1模拟量统计值每5m i n至少上传1次,内容包括煤矿、时间年-月-日/时分秒、监测地点、被测量名称、平均值、最大值、最大值时刻、最小值、最小值时刻等. 2模拟量及开关量等报警、断电、馈电状态变化立即上传,内容包括煤矿、时间年-月-日/时分秒、类别模拟量、开关量、工作状态、处理措施等、监测地点、被测量名称、状态报警、解除报警;断电、复电;馈电异常、馈电正常;工作异常、工作正常;停电撤人等;不超过10个汉字长度等. 3开关量状态变化可不上传,若上传,内容包括煤矿、状态变化时刻年-月-日/时分秒、监测地点、被测量名称、状态开、停等. 4模拟量初始化参数变化立即上传,内容包括煤矿、井口坐标、生成时间年-月-日/时分秒、监测地点、被测量名称、单位、报警值、断电值、复电值、断电区域等. 5开关量初始化参数变化立即上传,内容包括煤矿、井口坐标、生成时间年-月-日/时分秒、监测地点、被测量名称、报警断电状态、断电区域等. 监控中心正确接收到中心站的上传数据后,应反馈确认信息;中心站只有接收到监控中心的确认信息 煤 炭 学 报2009年第34卷1548 后,才终止本次数据发送,否则重复本次数据发送.监控中心在10m in内没有收到中心站的模拟量每5m i n统计值,则主动向中心站请求发送,连续3次无应答,则认定通信故障,发出报警信号并存储记录.当通信恢复正常时,中心站应在不影响正常数据传输的情况下,补发通信中断期间的模拟量统计值、报警、断电、馈电状态变化、模拟量初始化参数变化、开关量初始化参数变化. 2 文件数据格式 模拟量每5m in统计值文件数据格式1数据头.K J;AQMT;2煤矿.由市名不超过4个汉字长度,若不足4个汉字,左对齐,以下同、县名不超过4个汉字长度和矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;左云;柴家沟;∃由集团公司名不超过4个汉字长度、公司名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;轩岗;焦家寨;3时间年-月-日/时分秒.年用4位数字表示;月用2位数字表示,单个数字时左边补0;日用2位数字表示,单个数字时左边补0;时用2位数字表示,单个数字时左边补0;分用2位数字表示,单个数字时左边补0;秒用2位数字表示,单个数字时左边补0以下同;4监测地点不超过10个汉字长度;5被测量名称不超过10个汉字长度;6平均值符合参考文献[4-5]的规定;7最大值符合参考文献[4-5]的规定;8最大值时刻时分秒;9最小值符合参考文献[4-5]的规定;10最小值时刻时分秒;11示例.K J;AQM T|大同;轩岗;焦家寨;2007-08 -16/18∗20∗001号回采工作面;甲烷;0 75;0 80;18∗18∗00;0 70;18∗20∗001号回采工作面回风巷;甲烷;0 65;0 7;18∗16∗00;0 60;18∗19∗00. 模拟量及开关量等报警、断电、馈电异常文件数据格式1数据头.K J;AQBJ;2煤矿.由市名不超过4个汉字长度、县名不超过4个汉字长度和矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;左云;柴家沟;∃由集团公司名不超过4个汉字长度、公司名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;轩岗;焦家寨;3时间年-月-日/时分秒;4类别.模拟量、开关量、工作状态、处理措施等;5监测地点不超过10个汉字长度; 6被测量名称不超过10个汉字长度;7状态报警、解除报警;断电、复电;馈电异常、馈电正常;工作异常、工作正常;处理措施等,不超过10个汉字长度;8示例.K J;AQB J|大同;轩岗;焦家寨;2007-08-16/183000模拟量;1号回采工作面;甲烷;报警开关量;2号掘进工作面;局部通风机;报警工作状态;1号回采工作面;甲烷传感器;工作异常处理措施;2号回采工作面;甲烷;停电撤人. 开关量状态变化文件数据格式1数据头.K J;AQKD;2煤矿.由市名不超过4个汉字长度、县名不超过4个汉字长度和矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;左云;柴家沟;∃由集团公司名不超过4个汉字长度、公司名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度组成,例如大同;轩岗;焦家寨;3状态变化时刻年-月-日/时分秒;4监测地点不超过10个汉字长度;5被测量名称不超过10个汉字长度;6状态开、停等,不超过10个汉字长度;7示例.KJ;AQKD|大同;轩岗;焦家寨;2007-08-16/18∗28∗001号掘进工作面;局部通风机;开. 模拟量初始化参数文件数据格式1数据头.K J;AQMC;2煤矿.由市名不超过4个汉字长度、县名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度和井口坐标组成,例如大同;左云;柴家沟N3955,38 14−;E11251,03 18−;∃由集团公司名不超过4个汉字长度、公司名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度和井口坐标组成,例如大同;轩岗;焦家寨N3851,55 00−;E11224,08 95−;3生成时间年-月-日/时分秒;4监测地点不超过10个汉字长度;5被测量名称不超过10个汉字长度;6单位符合参考文献[4-5]的规定;7报警值符合参考文献[4-5]的规定;8断电值符合参考文献[4-5]的规 1549第11期孙继平煤矿安全监控系统联网技术研究 定;9复电值符合参考文献[4-5]的规定;10断电区域不超过10个汉字长度;11示例.KJ;AQMC|大同;轩岗;焦家寨N3851,55 00−;E11224,08 95−;2007-08-16/18 20001号回采工作面;甲烷;C H4;1 00;1 50;1 00;工作面及其回风巷. 开关量初始化参数文件数据格式1数据头.K J;AQKC;2煤矿.由市名不超过4个汉字长度、县名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度和井口坐标组成,例如大同;左云;柴家沟N3955,38 14−;E11251,03 18−;∃由集团公司名不超过4个汉字长度、公司名不超过4个汉字长度、矿名不超过10个汉字长度和井口坐标组成,例如大同;轩岗;焦家寨N3851,55 00−;E11224,08 95−;3生成时间年-月-日/时分秒;4监测地点不超过10个汉字长度;5被测量名称不超过10个汉字长度;6报警断电状态不超过10个汉字长度;7断电区域不超过10个汉字长度;8示例.KJ;AQKC|大同;轩岗;焦家寨N3851,55 00−;E11224,08 95−;2007-08-16/1820001号掘进工作面;局部通风机;停风;掘进巷道. 3 结 语 煤矿安全监控系统联网是瓦斯防治的有效措施之一.本文提出的煤矿安全监控系统联网方法,解决了不同厂家、不同系统的互通互联问题,实现了煤矿安全监控信息及时、有效、可靠上传,在遏制煤矿瓦斯事故和安全生产工作中发挥着重要作用. 参考文献 [1] 孙继平.矿井安全监控系统[M].北京煤炭工业出版社,2006. [2] 孙继平.煤矿监控系统手册[M].北京煤炭工业出版社,2007. [3] 孙继平.煤矿监控关键科学技术问题[J].神华科技,200933-5. [4] AQ6201-2006,煤矿安全监控系统通用技术要求[S].北京煤炭工业出版社,2006. AQ6201-2006,G eneral techn ica l requ irem ents o f superv ision syste m of coalm i ne safe t y[S].Beiji ngCh i na Coal Industry P ublishi ng H ouse,2006. [5] M T/T1008-2006,煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求[S].北京煤炭工业出版社,2006. M T/T1008-2006,G enera l techn ical require m ents of so ft w are for produc ti ve sa fety superv ision syste m i n coal m i ne[S]. Be iji ngCh i na Coal Industry P ublishi ng H ouse,2006. 我国未来能源规划将突出六大重点 据全国 十二五能源规划工作座谈会的消息,我国 十二五能源规划将突出六大重点首先是优化能源结构.不断提高水电、核电、风电、太阳能等清洁能源的比重,合理利用可再生能源,使新增能源消费中非煤能源比例逐步提高.二是调整能源产业布局.继续加强传统能源资源和新兴能源资源的勘探开发和综合利用,重点推进大型能源基地的开发建设,配套推进能源输送大通道的建设.三是推进能源科技创新.大力发展风能、太阳能、生物质能,以及清洁煤利用、核能、智能电网、新能源汽车等新兴能源科技装备技术,逐步向国外输出先进的能源技术、设备和产品.四是完善能源宏观调控体系.健全能源战略储备和应急保障体系,提高国家对能源的综合调控力.五是深化能源体制改革.有计划、有步骤地开展能源价格、财税、资源和流通体制等改革,同时积极培育多元化市场主体,形成统一开放、竞争有序的现代能源市场体系.六是进一步建立能源可持续发展的政策标准体系.近期的目标是有效缓解能源安全和环保压力,中远期将逐步形成新的能源可持续发展系统,实现能源持续发展. 摘自 中国广播网