► 煤矿安全实时远程监控系统

    国家对煤矿安全生产十分重视，成立国家煤矿安全监察局对煤矿安全实行统一监察管理，投入巨资，装备、更新了重点煤矿安全技术设备，制定、颁布了煤矿安全生产的法律、法规，以及行业规程、规范和标准，加强对煤矿各级干部和全体员工的安全培训，这些措施的落实，对煤矿安全生产起到了一定的积极作用，近年来使我国煤矿安全生产状况总体平稳，趋向好转，但是形势仍然十分严峻，恶性事故时有发生，特别是煤矿重大安全事故仍时有发生，给国家、社会造成了巨大损失。

    究其原因，部分煤矿违章指挥、违章作业是发生安全事故的重要原因之一；未能建立煤矿安全实时监测监控体系，各级煤矿安全管理和监察部门无法及时得到煤矿安全生产实时数据，以便及时指导、消除安全隐患，也是事故发生的重要因素。

    针对上述情况，根据国家煤矿安全监察局关于煤矿安全监察的总体要求，以及《国家安全生产信息系统建设技术指导书》的要求，针对目前各级煤矿安全管理和监察部门在实际工作中需要解决的问题（及时得到煤矿安全生产的第一手资料，及时决策指挥、采取措施、消除安全隐患），改变过去煤矿安全管理和监察手段落后，监管工作滞后、被动的局面，我们设计了煤矿安全实时远程监控系统。该系统为我国各级煤矿安全管理部门，煤矿安全监察部门提供了一种实时远程煤矿安全监控的手段。系统以无线移动通信平台和煤矿现有通信系统平台为基础，以其它通信技术平台为补充方式，建立多级煤矿安全实时远程监控网络。利用该系统的安全预警功能，可为各级相关领导、安全管理和安全监察人员提供实时辅助决策信息。

1、系统构成：

• 煤矿安全信息实时采集子系统
• 移动监控子系统
• 实时数据通信子系统
• 煤矿工程与地理信息子系统
• 煤矿安全实时监控子系统
• 可靠性监测与远程维护子系统

2、系统特点：

• 突破了组建大型实时监控网的传统模式，创造性地将先进的移动通信技术应用到实时监控系统中；
• 系统组网灵活，可根据具体应用需求，组成多种网络拓扑结构，以支持不同应用系统的需要，极大地提高了网络的适应性；
• 应用先进的移动通信系统 (GPRS/CDMA), 将前端采集的数据和图像实时传输至目的地；
• 系统可方便地扩大规模，增加新的节点，而无需作太大变动。
• 直接采集的井下各类数据量、模拟量和关量，较为详实、全面地反映了煤矿安全生产状态，为各级煤矿管理和监察部门提供可靠的决策依据；
• 实时采集煤矿安全信息，为各级煤矿生产管理和安全监察部门及时提供各类实时可信的煤矿井下原始数据，可及时发现安全隐患；
• 采集的数据是真实客观的数据，是直接从传感器输出的数据，而不是经过人为加工的数据，为重大事故调查分析提供事故前的可靠依据，分析事故原因。

3、系统工作结构图：

4、产品功能：

4.1  数据交换器

  主要功能：

• 从煤矿已装备的实时监控系统中同步采集数据；
• 数据过滤压缩；
• 利用多种通信信道（无线、专线、拨号），实现煤矿安全生产信息实时传输。

  产品性能规格：

• 尺寸：610mm*650mm*1200mm
• 重量：185kg
• 电源：AC220±15V
• 主机：工控
• 天线：主动天线
• 网络接口：
• 通信协议：
• 功耗：
• 环境温度：
• 不间断电源供电时间：4小时以上

4.2  实时远程监控中心

  包括：

• 煤矿安全生产实时监控系统
• 监控中心煤矿GIS系统
• 手机短信发送子系统
• 语音播报子系统

 

    监控中心采用一机双屏，一屏显示实时数据监控软件另一屏用于煤矿地理信息和煤矿主要工程图显示。

   主要功能：

a） 实时监控软件

    功能：实时显示各煤矿井下监控系统的传感器状态和数量、语音报警、多方式数据查询、分类统计打印、数据过滤控制、下发通知、自动更新传感器配置等功能。图如下：

监控主界面 历史数据曲线图

b） GIS 软件

功能：多煤矿监控，可对地图进行放大、缩小、漫游、测量等操作，图层控制，还可以根据传感器，巷道、工作面定位查找；报警相应的煤矿及传感器多种颜色闪烁提示，用户点击可查看其详细情况：煤矿地图自动更新等功能。

 

 

监控主界面                                          煤矿工程图

c） 数据交换中心

包括：

• 通信服务器应用系统
• 数据库服务器应用系统
• 可靠性检测与远程维护子系统

 

  主要功能：

    系统主要实现数据通信处理、数据存储备份、安全认证管理、网络管理等功能。系统利用先进的无限移动通信网作为主要数据通信平台，用ADSL、PSTN、ISDN 等作为

    备份通信线路，可充分利用这些公网或专网的数据通信信道实现实时数据的可靠传输。

d） 移动监控中心

    移动监控中心利用无线网络技术，实现功能等同于实时远程监控中心。（拥有移动监控，煤矿安全尽可随时掌握）

e） 煤矿地理信息系统—GIS

  主要功能：

• 实现煤矿主要工程图纸的导入
• 工程图绘制、编程
• 图层管理
• 巷道交叉关系编辑等。

5、专家意见：

    煤矿安全实时远程监控系统应用了大量的计算机、通信、系统软件和应用软件等领域先进的技术。该系统设计思想新颖，技术路线正确，系统性能优越，是我国第一套符合国家煤矿安全监察局安全生产信息系统标准的系统。其技术达到国内先进水平。

    该系统利用移动公网无线通信技术，突破煤矿组建大型实时监控网络的传统模式，使得网络建设费用大大降低，建网速度加快，组网灵活。

    在该系统中自主研制开发的实时传输煤矿井下特征向量技术，有效地解决了煤矿地理信息系统数据更新频繁，数据传输量大，监控中心与煤矿数据同步的难题，此项研究成果在国内处领先地位，使用简便，技术先进，实用性强，与国内同类系统相比，具有较高的性能价格比。

    该系统利用所采集的数据，动态、随机和定量地评价煤矿安全生产，这是煤矿安全监控领域的一项有益探索。

    该系统已在江苏、江西、辽宁等省煤矿安全管理部门和煤矿安全监察部门进行了工业性试验，系统运行稳定，数据传输可靠。

6、主要应用：