基于GPRS/CDMAIX煤礦安全數據采集通訊系統

解 決 方 案

一、煤炭安全監控系統現狀分析
在我國煤炭行業，大多數企業都已經或正在進行煤炭安全監控系統的建設，這些系統的建立在實現安全生產的過程中起到了重要的作用；但是由于各種系統建于不同時期，使用不同的技術，各系統無法有效的集成，使安全生產監測監控信息不能很好的整合、利用。將安全生產監測監控信息及時、準確的傳送到各級相關人員手中，缺乏有效的手段。
1、煤礦安全監察工作重要性
 在煤炭企業，安全生產是擺在各級領導面前的第一位大事，是煤礦企業生產過程中的重中之重。
 國內煤炭生產的事故不斷，特別是不斷發生的重大瓦斯爆炸事故造成了嚴重的損失。
 及時發現重大事故隱患，避免災變事故的擴大等一系列工作，使煤礦安全監察工作顯得尤為重要。
 充分利用當前先進的通信網絡及信息技術，結合實際應用，是提高安全生產監督、監察、管理的有效手段。
2、煤礦安全監控系統現狀分析
 安全監控系統的裝備，能夠實現了對瓦斯、風速、一氧化碳等環境參數和通風機等設備設施的全面監測。
 安全生產監察人員少，鄉、鎮小煤礦多,礦井的瓦斯狀態巡察不過來，安全生產監督管理部門很難及時的了解生產礦情況，對煤礦生產環境進行實時監測。
 有些小煤礦安裝安全監測監控系統并不使用；或是為了不影響生產，采用將斷電開關頂住，將瓦斯探測器用塑料布包裹等手段，使礦井瓦斯監控系統不起作用，造成安全隱患時有發生。
 有些監測瓦斯的管理人員擅離職守、瓦斯超限時不報告，煤礦瓦斯超限生產比較嚴重，事故頻發。
 實施“一通三防”（通風，防火、防塵、防瓦斯）安全設施是保證安全生產的重要手段。而對“一通三防”安全措施實施遠程監察管理又是我國當前煤礦安全生產監督管理的重中之重。
3、煤礦安全預警監察系統設計思想―――
局礦聯網 礦井安全遠程實時監察
 根據目前安全生產監督部門很難實時的了解煤礦生產的的安全情況開發并研制，實現各地區煤礦之間的安全信息互聯。
 實現對煤礦安全狀況的遠程實時監察。
 可以遠程監控礦井瓦斯、一氧化碳等環境參數和風機情況。
 利用GPRS/CDMA1X通訊方式，實現安全數據遠程實時傳輸。
 針對煤礦安全而開發的大型數據庫功能完備，可實現實時數據查詢、歷史數據查詢及安全情況分析等功能。
 瓦斯超限之后可通過手機短信（SMS）方式自動報警，將報警信息發送到相關人員的手機上
二、 程煤礦安全預警監察系統遠程方案設計
1、方案網絡架構

2、系統簡介及組成
遠程煤礦安全預警系統，通過標準的數據采集網關，實現了不同的監測監控系統數據采集功能，通過GPRS網絡或CDMA1X無線網絡，基于無線傳輸的網絡平臺，為不具備有線傳輸條件的企業，特別是地域跨度較大的煤炭企業，提供了成本低、見效快、高效率的數據傳輸平臺，實現監測數據的遠程無線傳輸。同時，可通過短信（SMS）方式將報警信息發送到相關人員的手機上。為煤炭企業安全生產提供強有力的監察手段。
1）.終端數據采集/集中部分――煤礦安全監察終端（NJC－2000）
采用無線網絡通訊模塊，各礦井監控系統的數據信息通過主控服務器的標準接口和內嵌軟件傳送至NJC-2000通訊終端，經處理后通過終端內部的無線通訊模塊建立無線數據連接。
2) .網絡傳輸部分――GPRS或CDMA1X無線通訊網絡
利用GPRS/GSM網絡或CDMA1X網絡傳輸通道，數據加密傳輸。
3) .安全監控中心部分――部門數據中心
監控中心服務器申請配置固定IP地址，申請配置專線或VPN，與無線數據通信網關建立連接，監控中心服務器上安裝無線GPRS/CDMA1X煤礦安全在線監控系統軟件。
4) .信息管理系統――河南九鼎煤礦安全生產監察系統
數據接受、數據校驗、數據分析、數據查詢；報警信息分級控制；報警信息發送。
3、方案實現功能

1） .測監控系統數據采集
 自動數據采集；煤礦企業的安全指標通過NJC-2000自動采集，并完成數據轉化及存儲，發送到監控中心進行進行處理。
 人機交互數據錄入（發送通知、公告）；當發現瓦斯含量超標后，數據會通過NJC-2000系統進行驗證后，自動產生報警信息；并且通過無線網絡自動傳送到監控管理中心或采用短消息的方式發送到安全管理人員的手機上。
2) .實時報警信息無線發送
 發送短信；將信息（SMS）發送到管理人員或煤礦領導的手機上。
 優先級控制；報警信息產生后，系統會根據自身的優先級控制功能，決定信息先發給誰，后發給誰，有利于煤炭企業對報警信息產生后的安全事故處理工作。
 回執查詢；
3) .遠程無線實時數據傳輸
 通過無線網絡（GPRS或CDMA1X）進行無線網絡傳輸。
 數據連續不間斷，保證安全數據的實時性。
4）.基本管理功能
 信息源管理
 用戶管理
 數據管理
 統計分析
4、未來可擴展功能
遠程煤礦安全預警監察系統平臺的搭建，可以搭載并擴展多種安全監控業務或網絡服務。例如：
 煤礦通風裝置（主扇/風機）的遠程監察管理
 礦工井下安全無線定位
 礦井井口或其它位置的無線視頻監控
 可實現 省－市－縣－煤礦四級聯網，直至最終全國聯網
煤炭安全監督管理局可通過這種平臺的搭建，實現安全方面更多的業務控制、安全控制及未來多媒體信息傳輸。
5、煤礦安全監察終端介紹
煤礦安全監察終端（NJC－2000）是專門為煤炭行業設計開發的工業化專用智能終端，適用于煤礦企業企業環境。
煤礦安全預警監察終端特點：
 免維護：嵌入式平臺設計，適用工業企業環境，免于維護
 超靜音：系統啟動、運行安靜，節電設計。
 多接口：多種通訊接口及內嵌軟件數據接口，可連接并監察多種煤礦瓦斯監控系統。如：KJ4/KJ66/KJ75/KJ2000等全國16家定點企業所有產品。
 免升級：通過軟件擴展系統功能，硬件免于升級。
 安裝簡便： 可通過RJ45連接
同時煤礦安全監察機具有LINUX或WINCE內核控制程序，擁有自主知識產權，具有更強大的管理于控制功能及數據采集功能。
A． NJC-2000無線監察終端

B．終端技術參數

外部電源：

交流200V ~ 240V, 50H_Z

LAN：

RJ-45，10M / 100M Ethernet Port

串行接口：

BD 9 Pin RS232，COM1，COM2

并行接口：

BD 25 Pol

LED:

電源指示燈

頻段：

GPRS GSM CDMA1X標準頻段

天線：

外接，可拆卸

外型尺寸：

290mm x 63mm x 226mm（W x H x D）

重量：

290mm x 107mm x 226mm（W x H x D）

使用溫度：

-15℃ ~ 60℃

保修：

免費保修一年

6、煤炭安全監察管理系統介紹
煤炭安全監察管理系統是一種交互式的管理系統,具有操作簡單、系統穩定、功能完備、有異常情況自動報警等特點。采用無線通訊的方式進行數據傳輸、實時監測。有著強大的數據存儲、計算功能。
1）.人性化的操作界面

2）.實時數據顯示

3）.歷史監察數據分析

4）.監察終端斷電分析

5）.功能界面

7、系統安裝及網絡運行簡介
 系統安裝簡單、維護方便。每個監控地點完成安裝只需要10分鐘。
 監控席與被監控點之間利用GPRS/CDMA1X的通訊方式，用戶可隨意分布和移動自己的網絡點。
 無須考慮線路的維護或通訊中斷，建設新的監測點無需進行拉線，埋線等工作。
 資費低廉（每月只需30-50元）。
 接入速度快，通信質量穩定可靠，永不掉線。
三、礦安全預警監察系統行業應用優勢
遠程煤礦安全預警監察系統可以實現：
 建立完整的煤礦分布式安全綜合監控系統，實現監控數據實時監測、遠程傳輸。
 通過認證系統安全加密，實現對安全管理人員的權限配置、屬性控制
 可廣泛應用于各統配煤礦和地方煤礦現有的監測系統，通過對監控設備實時監控，為安全生產提供可靠的保證
 可應用于統配煤礦及地方煤礦自身的安全生產管理，如：報警信息可隨時發送的煤礦管理人員的手機上；也可以加強煤炭安全管理委員或煤炭行業管理部門會對各煤炭生產地點的安全檢測及遠程控制
 報警信息實施發送，利于煤炭企業對報警事件的及時處理及快速反映，加強了煤炭社產企業的安全管理
 加強了煤炭企業及管理部門的企業信息化建設，杜絕了安全生產管理上由人為造成的隱患
四、河南九鼎遠程煤礦安全預警監察系統實施方案
（一）網絡組建
1．組建一個可接入Internet的局域網（如已有局域網則可利用這個網絡）
2．網絡應具備固定公用IP地址（可到電信局申請ADSL或DDN）
3．網絡結構：見下圖

（二）硬件設施
1．到電信局申請GPRS數據卡兩張
2．數據庫服務器一臺（可選擇高檔PC機或server）
3. 至少一臺客戶端管理機一臺（性能好的PC機即可）
4. 如需打印報表，則還應準備打印機一臺
5．路由器一臺（CISCO 2500以上，待協商）
（三）具體實施步驟
1. 在煤礦安裝 NJC-2000終端，并進行配置
2．在數據中心組建基于Internet的局域網
3．安裝服務器端與客戶端軟件
4．配置服務器
5．配置路由器
6．將相關人員的手機號寫入系統中
7．調試整個系統使之正常運行