煤矿环境监测系统设计.pdf

科学技术创新 2020.24 煤矿环境监测系统设计 张 琦 （黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司科技研究开发中心， 黑龙江 双鸭山155100） 煤矿能源作为基础能源， 为社会生产建设提供了极大的动 力。 但在人类的过度开发下， 煤矿资源储量不容乐观。 这意味着 煤矿资源的开采难度增大， 通常需要进行井下作业。与地面环 境相比， 井下环境更加复杂， 具有较高的危险系数。对煤矿环境 进行检测是很有必要， 有利于确保采矿环境的安全性。能够及 时地发现不安全因素， 并采取有效的措施予以解决。在安全监 测系统的运作下， 煤矿意外事故发生的概率得到有效控制。近 年来， 信息技术发展取得了突破性进展， 在技术的支持下， 安全 监测系统十分智能化。将其引用到煤矿开采行业中， 能够保障 采矿作业的安全有序， 避免很多不必要的麻烦。在煤矿环境监 测系统的设计阶段， 值得注意的事项有很多。 1 煤矿环境监测系统 我国煤矿开采工作已经进行了多年， 易于开采的煤矿数量 不断减少。但社会生产建设对煤矿能源的需求量却在逐年增 长， 煤矿开采工作面临着更高的要求。目前常见的煤矿矿井类 型， 主要是浓度极高的瓦斯矿井。这种矿井的危险系数较高， 一 旦发生安全事故， 将造成重大的人员伤亡。同时， 新建矿井的数 量又在不断增多， 使得矿井的地质情况十分复杂， 矿井地质结 构稳定性得不到有效保障。煤矿环境监测系统的主要功能， 就 是帮助工作人员掌握矿井情况。在矿井中安装大量的环境传感 器， 一旦矿井环境出现异常， 能够及时地检测到， 系统会向工作 人员发送安全预警， 给工作人员足够的撤离时间， 避免造成采 矿人员的伤亡。虽然信息技术已经发展到比较先进的程度， 但 在煤矿环境监测系统设计阶段， 需要充分考虑到煤矿环境的特 点， 确保系统设计能够满足煤矿行业的需求。 本文是煤矿矿井环境监测系统设计思路， 主要内容包括系 统功能模块的设计， 系统数据库的设计、 系统是基于 B/S 架构来 设计的， 对系统的服务处又进行设计， 最后对系统的安全性进 行的设计提供了注意事项。 2 煤矿环境检测系统设计 2.1 系统的功能模块设计 首先， 在泵房监测模块的设计阶段， 需要意识到该模块的 功能以及原理。该模块的设计目的在于， 实现对矿井原有的泵 房系统改良和优化。与原有的泵房系统相比， 新系统需要具有 更多的优势和功能。在信息化时代下， 系统自动化水平尤其重 要。新系统主要由多个控制柜以及报警装置和通信系统构成， 智能化程度较高， 不需要人工操控， 而是会结合矿井的实际情 况， 进行自动化运行和维护。这无疑节省了人力资源， 而且出现 误差的概率较小。经过改造的泵房系统结构功能更加强大， 强 化了与中央监测系统的联系。因为中央监测系统也作出了一些 调整和改进， 采用的是当前十分先进的 PLC 编程控制， 能够对 模拟量以及数字量进行精准的控制， 把控其输入和输出情况。 其次， 介绍电网监测模块的设计。该模块主要由三部分构 成， 分别是电力监控站、 电力监测核心层以及防爆交换装置。各 部分都发挥着不可或缺的作用，同时又紧密联系协同配合， 实 现电网监测模块的正常运行。如电力监测层中含有智能化的通 信接口， 能够对煤矿环境信息进行全面的采集， 同时将采集到 的数据传送到其他模块。并通过通信接口， 向其他的模块发布 指令。而电力监控站的主要功能， 则是负责联系井下开关保护 装置。当煤矿环境异常时， 由电力监测层下发命令， 而电力监控 站则向开关保护装置发出闭合的命令。防爆交换装置则是沟通 电力监控站网络和地面数据中心的枢纽， 实现井下和地面人员 的联系， 帮助地面人员及时掌握井下的情况。 最后， 瓦斯监控模块， 该模块的设计需要应用到科技性较 强的技术。瓦斯监控系统中包含了多个软硬件， 软件和硬件协 调配合， 能够确保系统的稳定运作， 提高了煤矿环境的安全系 数。瓦斯监控系统的工作原理比较复杂， 首先是瓦斯传感器收 集信号， 这些信号经过单片机的处理， 形成数字信号。数字信号 经过井下分站， 并借助光纤网络传输到地面控制中心。地面控 制中心与煤管局安全中心紧密联系， 在接到井下信号后， 第一 时间通过互联网的方式， 发送到煤管局安全中心， 等待上级做 出指示。如果发现瓦斯情况出现异常， 煤管局安全中心会做出 全面详细的应对方案， 并将应急措施原路返送到井下系统。 2.2 数据库设计 大数据时代下，基于互联网平台强大的数据共享能力， 以 及智能系统对数据的处理功能， 在煤矿环境监测系统中， 也会 产生海量的信息数据， 同时涉及到对数据的存储、 分类和传输。 因此， 数据库发挥着至关重要的作用， 数据库设计的重要性也 不言而喻。数据库的设计需要充分考虑到与其他系统的联系， 以其他功能模块的需求为依据， 确保数据库设计符合要求。首 先要对处理对象进行深入的分析调查， 以此来确定新的数据库 应该具备的功能和特点。采用先进的数据库构建方法， 确保数 据库结构科学合理。通常来说， 数据库设计主要针对三个部分， 即数据库对象、 数据库以及数据库的运行模式。而后台管理系 统的数据库更是尤其重要， 其管理用户的权限， 并对数据进行 一系列操作， 例如数据修改、 清除以及检索等， 以满足 摘要 近年来科学技术发展突飞猛进， 信息技术应用已经十分广泛， 在各行业中发挥着不可或缺的作用， 互联网时代已然 来临。信息技术在煤矿行业中的应用同样很普遍， 改变了传统煤矿行业生产模式。由于煤矿开采具有一定的危险性， 保障煤矿环 境的安全可靠至关重要。如果煤矿环境检测不到位， 就可能引发严重的安全事故， 威胁到工作人员的生命财产安全。在信息技术 的支持下， 安全监测系统已经十分智能化， 功能十分强大， 能够对煤矿环境进行实时监控， 检测到其中存在的安全隐患， 并发出安 全预警信号。同时， 该系统还具备环境信息检测功能， 能够及时定位到应急资源， 提高安全援救的效率， 将损失降到最低。 关键词 煤矿环境； 安全监测系统； 设计 中图分类号 TD76， TP242文献标识码A文章编号2096-4390（2020）24-0088-02 （转下页） 88-- 2020.24 科学技术创新 （转下页） 操作人员的要求。在设计时， 需要严格遵循的设计原则是， 优先 保障数据库的安全性， 并不断提高数据库处理数据的效率和准 确度。 2.3 服务层设计 煤矿矿井环境监测系统采用 WSSF 工具建立服务器，服务 器为煤矿矿井环境监测系统终端和数据库之间的数据交换提 供服务接口。整个服务体系可以分为服务接口层、 业务层和数 据访问层等三个层次。 2.4 安全性设计 煤矿矿井环境监测系统正常通信依赖得网络协议为 TCP/IP。由于 TCP/IP 网络协议存在一定风险， 煤矿矿井环境监 测系统所面临的安全威胁来自网络， 所以煤矿矿井环境监测系 统可能存在的大致为以下六个方面， 我们应采取相应的应对措 施。 物理层的安全威胁， 由于物理安全防护措施的不足， 导致 系统异常， 影响网络性能及使用。可能导致网络系统平台或网 络内数据资源的损毁， 影响网络系统的可用性， 造成严重的安 全隐患。 网络层的安全威胁，网络应用都是基于网络通信平台的， 在数据的传输过程中， 面临着来自网络上的窃听、 篡改等安全 威胁。 操作系统和数据库管理系统的安全威胁， 许多操作系统和 数据库管理系统均存在安全漏洞， 对付这类的安全威胁最好采 用安全的操作系统和安全数据库管理系统， 有必要采取其它手 段加强这方面的安全性能， 如系统漏洞检测、 打补丁、 升级等。 应用业务服务的安全威胁，应用业务服务的安全依赖于网 络及操作系统的安全。由于应用系统的复杂性，没有特定的安 全技术能够完全彻底的解决应用系统的安全问题。 应用系统的安全威胁，应用系统的安全与系统设计和实现 关系密切。 应用系统可采用加密技术。 如果系统设置错误， 很容 易造成损失。 系统安全管理上的漏洞威胁，一个网络系统虽然采用了很 先进和严密的安全技术措施， 如果安全管理人员没有责任心疏 忽管理， 都可能给系统带来安全隐患， 因此需要系统安全管理员 要有极强的责任心加强对系统安全管理。 综上所述， 煤矿开采能够创造可观的经济效益和社会效益。 近年来我国经济发展日新月异， 对煤矿能源的需求量逐年攀升。 但与此同时， 煤矿储量情况不容乐观， 煤矿开采难度逐日增大。 目前煤矿开采主要是以井下作业的方式进行， 矿井环境难以把 控， 尤其是矿井类型多为高浓度瓦斯矿井， 危险性很大。 因此， 在 矿井中安装环境监测系统迫在眉睫， 是保障采矿工作顺利开展 的基础。在进行煤矿环境监测系统设计时，要积极应用先进前 沿的技术， 提高系统的智能化水平和信息化程度。同时， 还要充 分考虑煤矿环境的特点， 以系统功能要求为设计依据， 使得监测 系统在运行过程中，能够快速检测到安全隐患，并发布预警信 号， 避免意外事故造成损失。相信在环境监测系统的支持下， 我 国煤矿开采工作能够顺利开展， 煤矿行业得以健康发展。 海洋遥感科普类专题网站的建设现状及发展 前景展望 王 晗 （广东海洋大学， 广东 湛江524008） 互联网的发展， 对网站建设给出了明确的思路。海洋遥感 科普类专题网站的建设， 已经成为社会发展的必然趋势， 构成 了生活中的重要组成部分。越来越多的人可以通过互联网工作 和学习， 并在互联网进行网络化教学， 提供给人们以更多的学 习资料。同时海洋遥感科普类专题网站的建设， 能够有效消除 传统空间和时间上的限制， 并取得良好的宣传和推广效果。海 洋遥感科普类网站建设，不仅局限于技术领域的宣传推广， 同 时也是对遥感技术和知识的整合， 使得人们可以通过互联网网 站来查找海洋遥感科普类专题网站知识。将海洋遥感科普类网 站作为知识介绍的载体， 结合遥感技术本身的优势， 可以将海 洋遥感科普类数据资源可以通过计算机直观的呈现出来， 展示 出海洋模拟图像等。文中结合海洋遥感技术科普相关内容， 并 分析该网站建设现状和发展前景， 进一步完善海洋遥感科普类 专题网站的建设效果， 丰富海洋遥感科普类专题网站宣传推广 思路， 达到海洋遥感类科普网站设计要求。依托于互联网， 构建 海洋遥感类科普网站， 能够更好的服务于海洋事业的 摘要 研究海洋遥感科普类专题网站建设的现状， 总结了当前该类网站设计、 维护以及采用技术路线等相关内容。结合信 息技术、 计算机技术以及通信技术等科学预测海洋遥感科普类专题网站建设的未来发展趋势， 以此来体现海洋遥感科普类专题 网站未来的发展优势， 带给人们以更加多元化的访问享受。同时能够及时有效地提高海洋遥感科普类专题网站受众的体验效果， 构建海洋遥感科普类学习、 工作一体化的网站， 集成各类海洋遥感技术资源， 丰富人们的海洋遥感科普技术知识。尤其是人工智 能技术以及Flash、PS，3DMax等技术的引入， 是未来一段时间内海洋遥感科普类专题网站建设的发展趋势。 关键词 海洋遥感； 网站； 建设； 发展 中图分类号 TP393.092文献标识码A文章编号2096-4390（2020）24-0089-02 89--