煤矿无线预警报警及联网方案

安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统及远程多级联网系统设计方案中安永恒（北京）工程技术有限公司毕节公司2013年8月煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统1目录一、项目概述...............................................................2二、方案特点...............................................................3三、产品优势...............................................................4四、系统设计...............................................................54.1系统构成...............................................................54.2系统架构与实现方式.....................................................64.3各功能子系统概述.......................................................7五、远程监控联网系统.......................................................85.1.远程监控联网系统的作用.................................................85.2.远程联网监控系统功能特点...............................................9六、系统主要功能及界面介绍.................................................96.1登陆界面...............................................................96.2数据监控..............................................................116.3报警..................................................................166.4监测点历史数据曲线图..................................................186.5数据查询..............................................................196.6警声管理..............................................................20煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统2一、项目概述近年来，我国煤矿安全生产形势严峻。尽快提高煤矿安全保障能力，实现煤炭工业安全发展，成为了党和政府及相关主管部门十分关心的头等大事，煤矿安全不仅关系到人民群众的生命安全，也关系到社会主义和谐社会的建设。近几年很多煤矿企业都安装了煤矿安全生产监测监控系统,但几乎所有的煤矿安全生产监测监控系统都是由计算机及网络运用实现的，它要求系统操作人员对计算机及网络有较强的专业技术，否则由于网络或其它原因使计算机出现死机、系统运行不正常等问题时，操作人员不能及时处理，就会造成监测监控系统的失效。所以利用高可靠性的专用数据采集及传输处理设备和运用高新技术手段减除或降低对安全生产管理人员和系统操作人员的计算机专业知识和专业技能的要求是十分必要的。再者，煤矿安全生产监测监控系统都是设立固定的监控室、监控中心，由专门的工作人员24小时进行固定值守，无法进行移动监管，大大增加了工作人员的工作时间和劳动强度，也不便于相关人员和主要责任人进行随时查询和对煤矿安全生产状况进行适时管理。综上所述，结合我国煤矿企业的现状及煤矿安全生产监测监控系统的功能、实现方式等特点，利用煤矿安全生产监测监控无线预警报警系统，对于加强煤炭安全监管，提高煤矿安全保障能力具有重要作用。该系统在不需要更换和增加任何煤矿井下现有设备的基础上，利用高性能的嵌入式远程控制系统设备和GSM/CDMA卫星移动通讯技术及自主研发的核心软件和通信语言，将分布于井下的生产监控信息通过专用网络传输到移动电话等设备上，实现远程无线连接，管理人员（使用人）在世界上任何一个GSM/CDMA移动网络覆盖的区域内就能通过移动电话、手提电脑、PDA等移动通讯设备对矿井的设备运行情况进行24小时查询，而且，当出现瓦斯浓度超限或风机停转等设备故障时，系统自动将各种危险信息和故障信息发送到移动通讯设备上，实现24小时实时报警，管理人员可在第一时间发出处置指令，将生产事故和损失降到最低。本系统在现有监测监控系统固定式的值守方式上，增加了无区域限制和无时间限制的移动值守方式。同时具有高可靠性、可远程维护、远程升级及数据记录、存档和多级联网等功能，不仅解决了煤炭行业监管难的问题，更主要的是实时监煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统3测监控各个矿井的安全状况，随时调度指挥生产，避免和减少安全事故的发生，达到群防群治的目的，为煤矿安全生产建立一个更为科学、安全、实用的双通道防线。二、方案特点通过此系统的无线监测终端可随时随地、方便快捷的实现安全生产的监测监控，极大提高了煤矿安全生产相关人员的工作效率与监测力度。无线监测终端利用先进的无线网络技术，在不影响原有系统稳定运行的情况下，实现了与原有监控系统的无缝衔接，同时丰富了原有系统的数据传递方式及应用深度。煤矿企业无需更换安全生产监测监控设备，即能实现安全生产监测监控操作人员移动值守，企业领导可异地进行信息数据查询。管理人员（使用者）在世界任何一个中国移动或中国联通网络服务可联通的区域就能通过移动电话（手机PDA）、手提电脑、等移动通讯设备对矿井的设备运行情况及生产情况进行24小时随时查询。结合现有煤矿安全生产管理模式，将数字化技术与安全生产管理体系相结合，提供分级授权，多级报警及信息管理等多种安全生产管理手段。当出现矿井瓦斯浓度超标、一氧化碳超限、通风系统、分站工作情况、井下人员动态（选配）、产量计量（选配）等各种危险信息、故障信息发送到移动通讯设备上，实现24小时分级实时报警，以便管理人员（使用者）在第一时间做出相关指令。同时可实现新疆建设兵团各级多个煤矿、多个移动设备联网、并能设立查阅权限、报警权限等分级管理功能。为煤矿安全生产建立一个更为科学、安全、实用的第二道防线，将安全生产隐患降到最低。通过此系统的分级授权定制与历史曲线图分析，科学高效的实现了预警报警的高准确性与高送达率。此系统在充分结合本矿安全生产管理体系和制度的基础上，灵活分析各种实际生产要求与特例，准确高效的实现了安全生产的预警与报警。各种历史数据的查询手段，通过曲线图的方式为故障分析提供了有效的工具。同时可对历史数据进行记录、显示、存档及打印。基于先进的无线通讯技术、嵌入式工控技术以及Linux软件系统，并通过高可靠性、可远程诊断、远程维护及远程升级等技术极大降低了系统故障率和煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统4系统运行维护成本此系统在技术方面整合集成了GPRS、CDMA、卫星及微波等各种先进的无线技术，利用工控嵌入式系统，在高稳定性和高可靠性的前提下，具备了自动修复，自动维护升级，以及无病毒感染等诸多先进特点。飞机“黑匣子”形式的工业模块化设计，安全性高、不易出现故障、可进行远程故障诊断、远程维护及远程升级，保障系统稳定性的同时极大降低了煤矿用户管理维护的繁琐与费用支出。系统联网和数据传输采用专用协议，安全性更高，可靠性更强。完全避免了PC机或Windows系统带来的感染病毒、黑客侵入、死机等现象，确保了矿井监控设备的正常运行，真正达到煤矿安全监控的真实、高效、可靠。低投入，免维护，在充分满足现有联网数据与视频传输的基础上，以更为便捷的方式为各煤矿及管理机关的数字化建设提供了极佳的手段通过现有成熟的CDMA和GPRS网络，不但能以低投入换来稳定可靠的无线网络，还能免去对网络故障的维护。同时对接现有视频监控，井下人员定位等系统，可将其他类监控数据与视频传输至各级监控室，并能以无线监控终端的方式实现移动监控。随着3G网络的陆续开通，无线网络的传输速度将大为提高，到时本系统又能顺利过渡到3G网络，由此也充分体现出了本系统的发展潜力与投资长期回报。综上所述，本方案是基于奎屯天北矿业公司红山煤矿四号井安全生产实时监控系统的基础上，建立了一套完善的、符合中国煤矿安全生产要求的预警报警系统与服务体系。三、产品优势本项目中，我们将提供一台安全生产监测监控无线预警报警(LT-KJ3.0V)主机设备，煤矿各类数据处理与传输等程序运行在我们自主定制开发的矿端无线主机设备中，如下图所示：煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统5采用该设备的优势如下：飞机“黑匣子”形式的工业模块化设计，安全性高、不易出现故障、可进行远程故障诊断、远程维护及远程升级，保障系统稳定性的同时极大降低了煤矿用户管理维护的繁琐与费用支出。整机无风扇，低功耗设计，结合多项工控技术，硬件稳定性极高。让矿端的程序尽量少的运行在现有的煤矿监控系统上，从而尽量减少对现有煤矿监控系统的影响。集成GPRS/CDMA双通道，实现远程无线连接。能够使得矿端的安装实施简单易行。该设备同时起到对矿端井下监控系统的监察作用。集成嵌入式Linux系统，该系统具有极高的稳定性和可靠性，能够满足7x24小时的服务要求。四、系统设计4.1系统构成在结合当地各矿的特征及煤炭行业管理体系的基础上，我们将系统分为以下几个部分：4.1.1煤矿矿端采集系统通过自主研发的专用矿端采集主机，结合工控技术及无线技术，为整个系统的矿端数据采集提供了稳定可靠的数据采集与传输。4.1.2数据中心中安永恒（北京）监控中心的数据中心，承担着整个系统核心数据的存储煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统6与处理，高标准的机房不但保障了系统运行的稳定可靠，更为本系统今后的运行维护提供了极大的便捷，将煤矿的运维工作降到了最低。4.1.3无线网关（移动与联通）为保障本系统的绝对稳定与高效，以及无线监控终端（PDA或笔记本）的实时监控，本系统在移动和联通都对接了专有的无线网关，从而为随时随地的无线监测监控提供了充分的保障。4.1.4无线监控终端（手机或电脑）采用各类智能手机以及笔记本，为煤矿安全生产的监管人员提供了灵活便捷的监控手段，也为未来各类系统对接入移动办公网络做好了充足的准备。4.2系统架构与实现方式矿端无线主机通过“原有安全监控主机”获取井下数据，然后通过有线或无线方式发送到“无线网关”，再传送到监控中心的数据处理中心。经过数据中心的智能处理后，本地所有无线监测终端就能看到联网后的数据，煤矿无线监测终端能看到本矿数据，通过无线监测终端能看到所辖煤矿数据，机关无线监测终端能看到所辖煤矿数据。中心监控室可以利用大屏幕等显示设备，通过互联网查看联网后的所辖煤矿的数据。与传统传输监控示意图：煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统74.3各功能子系统概述本联网系统相对其他联网系统提供了更多更高新的系统功能，共由9个应用子系统整合构成，概要介绍如下：矿端无线主机a)GPRS与CDMA双通道模式b)嵌入式Linux系统c)工业级CDMA/GPRSModem矿端无线主机软件系统a)通过矿端服务器数据伺服子系统获取矿端实时数据。b)数据差异化分析c)数据加密，采用DES3d)数据压缩，减少无线传输的流量，提高传输速度e)自动升级和维护煤矿安全生产监测监控无线预警报警3.0V系统8f)基于双通道模式的实时数据传输矿端监控数据采集子系统a)支持各种