1、煤矿安全生产监测系统联网技术一、联网目标安全、生产监测系统的联网目标是通过信息化技术,有助于建立一套科学有效的监督管理机制,及时发现和处理煤矿生产过程中安全问题,提高煤矿安全整体技术水平。(1)监督管理手段首先,为集团公司煤矿安全管理提供全新的监督管理手段。联网系统公开亮化煤矿瓦斯状况,能有效避免井下瓦斯超限违章蛮干等情况发生,防止瓦斯事故。(2)“黑匣子”作用联网系统实时记录了瓦斯变化的全过程及井下瓦检员现场瓦斯巡检工作情况,起到事故查处的“黑匣子”作用,从而十分有利于增强各级领导尽职尽责抓安全的责任心。(3)提高经济与安全效益,减少瓦斯事故,避免停产,提高效益。减少因瓦斯事故造成的直接与间
2、接经济损失。(4)解决监管人员不足的问题联网系统实时安全信息网站能够提供各种充分直观的实时数据、趋势分析、动态图形等功能,管理人员不必到现场也可了解煤矿安全状况,有效解决管理人员不足的矛盾。( 5) 成 为 矿 井 信 息 化 建 设 的 重 要 子 系 统 , 为 综 合 信 息 化 提 供 实 时的 安 全 信 息 来 源煤矿安全监测系统联网加工、处理大量的瓦斯、CO、风速、负压等模拟量以及风门、风机、水泵、采煤机、绞车开停等开关量的实时数据、历史数据信息,是集团公司综合信息化系统中不可缺少的重要组成部分。由于本系统采用 Internet 技术,为进一步扩展提供了极大的发挥空间,本2系统目
3、前主要包括煤矿安全监测管理部分,但由于采用的是 Internet 网站环境所以容易加入到“安全、生产信息管理系统”,以及地质和采掘等各个生产系统和非煤安全管理,构成完整的“数字煤矿”信息管理系统。另方面,由于联网系统采用了 Web 控件,及 TCP/IP 协议等先进技术开发,能够方便地与矿井综合自动化及地理信息系统(WebGIS)等系统无缝集成,可以减少重复投资。二、技术方案:1、 联网系统概述安全生产监测系统联网是以计算机网络为基础,能及时、可靠、安全地实现安全生产的信息(数字、图形)采集、存储、传输、处理、Web 信息发布,以及煤矿瓦斯隐患监控功能。龙矿煤业公司安全监测系统联网设置安全监测
4、中心,通过矿区计算机宽带网络与矿安全生产监测系统主机(数据采集网桥)互联,采用开放、标准的技术将各矿现场单元(各类控制、监测及数据采集系统、地理信息系统)信息进行整合,实现监控信息收集、处理、查询、统计、分析等功能。联网后,公司领导、生产、安全等相关部门的计算机均可通过IE 浏览器,以各种文本动态数据、语音报警、各种趋势曲线、各种形象直观具体的动态图形,以及统计报表等方式随时方便查看各矿的监测系统的监测信息,如:工作面瓦斯监测数据、巷道风速、主扇负压等重要数据,局部扇风机、水泵、运输皮带、洗煤厂设备的开停信息等等。为各级管理人员随时掌握安全生产状况提供大量准确、实时的信息,并可随时查询大量各种
5、统计数据,为正确决策奠定基础。各业务主管部门可按照生产安全管理要求对有关数据进行编辑汇总。系统完全显示各监测点的实时数据,对各种超出煤矿安全规3程规定的情况,自动进行超限报警和语音报警,及时发现矿井安全环境的即时变化,以便及时采取可靠措施给予解决。该系统具有手机短信超限报警功能。当某矿瓦斯超限严重时,及时通过手机短信方式发送到有关领导及值班管理人员的手机上,以便及时采取重大措施,避免重大事故的发生。2、 联网系统网络结构目前,龙矿集团已经建成覆盖整个矿区的千兆光纤骨干网,提供了一流的网络系统硬件平台,完全能满足煤矿安全、生产监测系统联网的需要。监测联网系统网络结构示意图如下:监测联网系统网络结
6、构示意图3、 联网系统软件组成联网系统总体功能框架基于 B/S 模式,采用多层体系结构开发:4 基于互联网技术的 B/S 架构 基于开放的网络体系结构 基于 TCP/IP 网络传输协议 基于软件 WEB 组件技术的开发 基于网络动画技术的动态图形开发技术其软件系统由系统软件、应用软件两部分组成。(1)系统软件:网络服务器:操作系统采用 Windows 2000 Advance Server,数据库管理软件采用 SQL Server 2000;客户端:采用 Windows 2000 、Windows XP 等操作系统。(2)应用软件本项目应用软件系统是整个系统的核心部分,由分别运行在煤业公司服务
7、器、煤矿工作站客户端、数据采集工作站环境下的三部分应用软件组成:飞龙在线监测联网服务器管理软件飞龙在线监测联网动态数据浏览软件飞龙在线监测联网动态图形浏览软件飞龙在线监测联网动态图形管理软件飞龙在线监测联网手机短信超限报警管理软件飞龙在线监测联网网桥软件飞龙在线监测联网接口软件4、 联网系统功能该联网系统采用以 Browser/Server 方式为主、以 Client/Server方式为辅的混合体系结构。其中,B/S 方式主要用于实时数据、历史数据查询、实时曲线、历史曲线、动态图形、自定义报表等浏览;5C/S 方式主要进行各矿动态图形的上传管理及维护功能。由于采用B/S 方式对数据进行维护,且
8、安全生产监测系统在矿区内部实施,大量信息处理在矿区宽带网内部,因此,系统具有使用简便、安装、升级、维护方便等特点,有利于监测的时效性和大数据量的信息处理。系统采用 TCP/IP 标准协议,提供开放的、标准的接口,支持第三方系统集成,并提供标准的通讯协议与外部系统进行连接。具体如下:(1)、提供标准接口采用通用化、标准化的软件技术实现监测系统的联网,针对不同监测系统开发不同接口组件,更换不同监测系统只须更换不同接口组件。当煤业公司各矿生产监测系统改造完成后,通过开发相应接口程序,就可以方便地入网,联网系统只需进行简单调整即可。(2)、测点定义自动识别联网系统能自动识别联网矿井监测系统传感器的测点
9、定义的变化,如新增、改变、删除测点等。联网后,可自动把测点定义的变化传输到公司监测中心,同时在各矿井及中心站的实时数据报表画面中及时自动反映出来。(3)、数据实时发布在中心站利用互联网技术建立监测系统的 WEB 网站,系统可自动不断更新实时数据报表页面;各级管理人员通过局域网,用 IE 浏览器即可及时方便的浏览各矿井的实时监测数据画面,随时了解矿井生产现场的环境及安全工况参数的变化。(4)、数据实时显示6联网系统具有实时数据的显示、存储、以及报表预览打印。其中实时数据显示的内容包括各重要传感器的安装位置、类型、当前数值、通信状态。(5)、动态图形实时显示联网系统具有动态图形实时显示、存储。可直
10、观地实时显示各传感器的所在位置,各矿井下的采掘情况、各种避灾、救灾路线等。(6)、数据自动汇总设置中心站监测服务器,通过矿区宽带网分别与各矿的监测系统联网,自动汇总各矿实时监测数据。压缩存储历史数据,查询速度快,支持一年以上存储量。(7)、报警处理联网系统具有语音报警功能,当传感器超限时,系统自动闪烁提示,并执行相应的语音报警。联网系统具有手机短信提示,系统可以设置接收短信的相关管理人员,当传感器超限时,系统自动将超限的矿井名称、超限地点等信息发送到系统设置的手机上。(8)、趋势分析联网系统具有历史曲线的显示、查询、打印功能,系统可以同时显示六条实时曲线,使用户可以进行对比分析。用户可以方便选
11、择任意测点,任意时间范围,查看其实时曲线,实时数据,以及历史曲线及数据;(9)、报表生成系统可实现用户报表自定义、报表统计自动生成、分析、显示、打印等功能;(10)、动态图形上传管理7各矿维护本矿的动态图形,并可以把需要联网的动态图形内容直接上传到公司中心服务器,操作简单、可靠;煤业公司无需进行动态图形的维护,就可在 IE 中随意浏览。(11)、各矿现有监测系统应新增以下功能:当对传感器进行维修、校验、试验等工作时,可人工定义传感器状态。联网系统能自动识别和反映以上定义的状态(但不报警),并避免出现误报。此段时间的状态信息应进入历史记录,其数据照常记录。(12)、系统应提供适应与瓦检员岗位管理
12、信息系统(提供开放接口)的软件接口,以实现从瓦检员岗位管理信息系统中定时(周期另定)自动提取数据,形成本系统可对其管理的瓦斯日报表。(13)、鉴于目前各矿现有生产监测系统已非常陈旧,经与厂家联系,梁家矿 TF200 系统的厂家早已倒闭,北皂矿、洼里矿的 KJ7系统的主机操作系统(低于 DOS 版本)已淘汰多年,均不能提供联网需要的接口及协议等。同时,考虑到近期即将对以上系统进行改造,因此,对三矿现有生产系统不再考虑联网,待系统改造完后,再对三矿新安全生产系统联网。5、 技术创新采用互联网的多种先进技术,构建了基于 B/S 模式的实时远程监测联网系统的总体框架;该系统架构具有性能稳定、实时性强、功能完善、用户操作简便,易学易用、安装、升级及维护简单等特点。该技术总体架构处于先进水平。实现了基于浏览器的实时监测信息动态图形显示,图形采用矢量图技术,画面可放大、缩小、平移,画面精细、不失真;基于浏览器的动态图形实现技术在国内属于先进水平。8在浏览器中实现瓦斯超限语音实时报警功能并实时显示超限报警窗口,在国内属于先进水平。 实现了基于浏览器的实时曲线、历史曲线的显示功能;实时曲线支持 6 条曲线。以及统计数据分析、曲线打印等功能。基于用户爱好,能根据每个用户的爱好,有针对的个性化设置。