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网络技术下的煤矿安全监测监控

网络技术下的煤矿安全监测监控

1煤矿网络安全监测监控系统的组成

通过分析可知,传统煤矿网络安全监测系统中存在着诸多弊端,网络技术的出现,为我国煤矿安全监控监测系统的进一步发展提供了重要的技术支持。就煤矿安全事故来讲,瓦斯煤尘爆炸的发生频率较高。而煤矿网络安全监测监控系统能够有效的防止此种事故发生。煤矿网络安全监测监控系统的组成,主要包括工作站、网络中心、监控终端及井下的各个分站和数据采集器等。数据采集器与传感器都在井下,主要是对气体的参数进行采集与分析,并通过井下的各个分站和通信传输介质、监控终端等设备,将采集到的数据传输到服务器中,从而实现对煤矿安全的网络监控监测与预警功能等。在此系统中,主要组成部分为:

(1)服务器:包括数据服务器、通讯服务器及网络服务器。数据库服务器为整个系统提供数据来源,以及数据的查询、统计等功能,存储的数据主要为设备数据、环境数据及管理数据等一些实时性较强的信息及一些非地图数据。通讯服务器作为整个网络的重要基础之一,主要功能为数据采集、及传输等,此服务器负责接收某个煤矿中传来的各种实时数据,例如CO浓度、CO2浓度及甲烷浓度等等,同时接收之后,要对这些数据进行处理,并提供数据访问接口,为其他服务器的查询提供便利。网络服务器主要是通过授权,使得其他的监管人员能够访问系统,从而了解系统中的监控情况;

(2)监控终端:监控终端在煤矿的地面部分中,与系统主服务器相连,通过得到主服务器中的监控数据及探头的工作状态等,直接监控系统的运行情况,并通过网络将得到的信息传输到服务器中进行甄别,监控终端具有自我诊断、检测数据等功能,如果发现异常数据,就会先通过预定方案进行警告,并督促管理人员进行隐患排查和检查;

(3)分站:分站在井下现场中,多为双单片机结构,具备计算机通信和控制数据采集等功能。分站的任务主要为接收服务器指令、储存系统参数、接收数据采集、传达数据等。分站能够根据检测到的异常数据情况,进行安全控制,并发出报警信号,如果发生意外导致分站死机时,分站依然能够输出复位信号,并自动复位。如果发生服务器中断等情况,分站能够将数据进行保存,并在连接之后继续监控;

(4)数据采集器与传感器:传感器能够采集到CH4的体积分数、CO2的体积分数、CO的体积分数及CH4的温度等多项参数,数据采集器能够将采集到的数据转变成为电信号,将信号传输到分站中,分站会对数据进行二次采集,然后将采集后的数据传输到服务器中。

2煤矿网络安全监测监控系统功能

(1)煤矿网络安全监测监控系统功能设计按照功能划分基本模块,煤矿网络安全监测监控系统功能划分如图2所示。图2煤矿网络安全监测监控系统功能模块划分图结合图2的基本划分情况,此系统中的功能设计模块主要包括:①登录模块,需要管理人员的详细记录,如用户名、密码、权限、口令等,管理员具有登陆、修改密码、注销、发送短信、设置接收人员、管理员更改、接收人员更改等权限。②数据接收模块,主要对系统中的各种实时数据进行接收、保存及前期处理等。此模块基本设置包括对系统提供的数据接口进行设置,例如文件所在位置、名称、密码等。数据接收即根据基本设置来进行监测信息的相关数据接收。前期处理即对接收到的数据进行前期的处理,包括将数据进行分类保存、设置接收时间、存放到数据库等。③数据处理模块:对设备文件中的数据进行更新,实时将更新内容反映到其他模块中,记录数据文件的处理需求与业务等。④短信发送模块,即对发送的信息进行转换和发送,并记录发送信息及反馈情况。⑤数据上传模块,即对报警信息上传到服务器进行处理,并做好记录。⑥报表模块,即对系统中的各方面记录进行报表与打印。

(2)煤矿网络安全监测监控系统主要功能煤矿网络安全监测监控系统中主界面的功能主要为:①程序运行状态;②实时数据显示;③报警数据显示;④反馈信息显示;⑤菜单。此系统的更新频率为5s,例如窗口中显示“11:16:03:正在检索文件”,如果检索到设备文件,那么便会显示“开始处理设备数据”,此时如果查看文件的生成日期为最新的话,那么就会进行处理,如果不是最新日期,那么便会显示“不是新的设备文件”。在窗口菜单中点击“功能”可以实现短信的发送功能,在对话框中可以输入对方手机号码,如果要发给多个手机号码,就要连续进行输入,输入完手机号码和短信内容之后,点击发送则能够实现发送功能。

3煤矿网络安全监测监控系统中应注意的问题

首先,在系统中传感器和分站之间的模拟型号的传递、采集过程中,由于模拟量传输并没有较好的防干扰性能,因此存在一些冒大数、误断电及误报警等情况,可能会对煤矿网络安全监测监控系统的稳定性造成一些不利影响。其次,在整个系统中,计算机器件都必须要在煤矿井下使用。而煤矿井下的环境较为恶劣,照明度较低、粉尘较多、爆炸性气体较多,因此在此种环境下可能会对计算机器件的使用寿命造成一定的影响,如果计算机一旦出现故障,那么在此环境中进行现场维修时一定要注意检修仪器的防爆措施等情况。再次,当使用此系统时,必须要有专业人员在旁,如果需要对全部煤矿进行监控的话,那么监控设备必须要在矿井中各个地区有分布,也就是说,工作人员的工作量、危险程度都会有所增加,同时此系统如果想要对整个煤矿进行监控监测,必须要耗费较多的成本,因此煤矿生产单位一定要结合自身实际情况,有所选择的进行。最后,虽然网络在煤矿安全监测监控系统中的应用能够在很大程度上解决传统监测监控系统中的问题,也能够提高煤矿生产过程中的安全性能,但是,在使用煤矿网络安全监测监控系统的同时,传统的检测方法也不能丢弃,例如利用“火灯”方法来检测瓦斯等,这些方法不仅简便,而且安全性和准确性较高,因此在实际生产过程中,应当将网络系统与传统方法进行结合。

4结语

煤矿网络安全监测监控系统的出现,使得我国煤矿生产的安全系数大大提高,生产效率与质量也都有了一定程度的提升。但是就目前我国煤矿网络安全监测监控系统的使用情况来看,进一步的普及还需要一段时间。由此可见,对煤矿生产安全信息化的研究任重道远。要加强对煤矿网络安全监测监控系统的建设和改造,使其能够更好的适应煤矿生产的要求与需要,为进一步提升我国煤矿安全生产水平提供重要的技术支持。

作者:周彬单位:淄博职业学院