沈陽煤業集團公司數字化礦山信息管理系統的應用
沈陽煤業集團公司數字化礦山信息管理系統的應用
張 亮,曾 偉,鄭 確
(大連礦山安全科學技術研究院,遼寧大連116013)
摘 要:介紹了沈陽煤業集團公司數字化礦山信息管理系統的建設和實際應用情況,并系統論述了地理信息系統在煤礦安全監測方面的應用和發展方向,以及視頻監控、視頻會議、短信報警和信息集成管理在工作中所發揮的巨大作用。
關鍵詞:WebGIS;地理信息系統;短信報警;視頻監控;視頻會議
中圖分類號:TD76 文獻標識碼:B 文章編號:1003-496X(2006)04-0041-03
煤炭行業要實現可持續健康發展,就必須走新型工業化道路,企業信息化則是有效途徑和重要手段。沈煤集團目前有6個煤礦,其中5個礦使用的是撫順分院KJF2000安全生產監測監控系統,另一個礦使用的是北京某企業的監控系統。企業信息化的第一步就是要將這六個礦的安全監測數據通過企業網絡上傳到局監測調度室,目的是讓局里對各礦的安全監控工作起到一個更理想的監督管理作用。短信報警管理系統的應用更是提高了這種監督管理的力度。其次是通過企業局域網,建立起一整套視頻監控和視頻會議系統。視頻監控系統的建立大大加強了煤礦的自身管理以及礦務局對各礦的管理,通過該系統,監控人員可以實時的觀看被監控地點的畫面,以此來對突發事件進行更快速的響應;視頻會議系統是企業信息化的重要組成部分,沈煤集團的視頻會議系統實現了七方(六礦一局)通話、七方視頻切換顯示以及視頻統一的強大功能,會議主持人可以完全控制會議各方的視頻信號,實現了遠程化的集中辦公。
1 WebGIS地理信息系統
1.1 WebGIS地理信息系統的組成WebGIS地理信息系統主要由3大部分構成,分別為:礦端代理服務器程序、網絡采集數據服務器程序和安全監測網站服務器程序。圖1為WebGIS地理信息系統的網絡拓撲圖。
圖1 WEBGIS地理信息系統網絡拓撲圖
礦端代理服務器程序安裝在各礦的監控中心站上,它的主要作用是將各礦監控系統所采集上來的數據通過網絡傳向局監控服務器。
網絡采集數據服務器程序安裝在局監控服務器上,它的主要作用是收集由各礦的礦端代理服務器程序所上傳來的數據,再把數據存儲到SQL2000數據庫里。安全監測網站服務器程序也安裝在局監控服務器上,它的主要作用是向企業網絡提供局內6個礦安全監測數據的WEB服務,是“沈煤集團安全監控中心網站”的核心程序。也就是說,在企業局域網內的任何用戶,都可以通過一定網址訪問到“沈煤集團安全監控中心網站”,隨時隨地的了解到任意一個礦的任意一個監測點的當前情況或狀態,如某一地點的甲烷含量或者某一電機設備的開停狀態等。
1.2 “沈煤集團安全監控中心網站”的主要功能(1)WebGIS安全實時監測子系統。這個子系統主要完成各礦監測數據的表格監測顯示,礦監測數據的圖紙實時實地監測顯示,各監測點的監測屬性查詢,各種監測信息的實時動態報警提示,監測煤礦的在線統計,最近一小時的報警統計和數據各種顯示的自定義等功能。
(2)WebGIS煤礦安全生產網絡信息管理子系統。該系統可以將通風、地質、測量、采掘工程、運輸、排水、供電等專有圖紙轉化為矢量數字圖,對各礦的圖紙進行相應的分析和管理;以及安全事故上報、重要煤礦瓦斯統計報表的統計分析和關鍵裝置要害部位統計報表的統計分析;還包括安全隱患檢查情況錄入、查詢、報表通知,安全隱患整改情況通知單,檢查安全檢測儀、礦井主通風機、局部通風機等設施安全檢查監督情況。
(3)WebGIS報表曲線打印子系統。該子系統主要完成各種報表、曲線的查詢和打印功能。報表查詢包括實時數據、趨勢的數據查詢,有單礦日報表、單礦報警表、全局日報表和全局日報警表等多種報表。曲線查詢包括單點時間段查詢和多點同時間比較查詢等豐富的功能。該子系統可以幫助管理者更好的對監控數據進行分析整理,并為決策者提供必要數據支持。
2 短信報警系統短信報警系統主要由一臺GPRS無線數據終端和安裝在局監控服務器上的KJF2000短信報警軟件組成。GPRS無線數據終端相當于一臺PC機,它可以通過自帶的調制解調模塊撥號登陸到手機網絡上,從而才可以為手機用戶發送報警信息。
KJF2000短信報警軟件具有強大的短信支持功能:該軟件可以自動采集煤礦各監測點的實時數據,并將實時數據根據報警規則轉化為報警短信息的形式。應用短信發送設備,通過無線網絡將報警短消息自動,及時地發送到安全管理人員的手機上。并返回發送結果,以確認短信是否發送成功。該軟件亦可自動接收管理人員的回復短信,實現安全管理人員與管理中心的交互。而且通過自寫短信功能也可向煤礦方面發送管理信息(如通知、公告),實現短信系統參與煤礦管理的功能。另外,報警信息產生后,系統會根據自身的優先級控制功能,決定什么信息先發送,什么信息后發送,并決定信息先發給誰,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。優先級的設置采用人機交互的形式由管理中心根據實際情況自行設置。根據實際情況設置報警短信的首發時間和報警間隔時間,設置高報警值,超高報警值首報時間和超高報警間隔時間。識別各礦及各監測點的報警短信,自動發送到與各礦各監測點分別相關的管理人員手機上。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。
3 視頻監控
視頻監控系統是實現煤礦安全生產的重要手段。沈煤集團的視頻監控系統不僅滿足了安全保衛工作的需要,更重要的是它對煤礦安全生產管理起到了積極且巨大的作用。視頻監控系統主要是對重要的作業區域進行監控。配合前端攝像機,采用數字視頻服務器的錄像方式對所有攝取的視頻圖像進行實時錄像。視頻監控主機采用的是全實時數字硬盤錄像機PICO2000-1616D,它是集圖像控制、錄像和數字網絡視頻服務等為一體的先進網絡設備。
該設備為加拿大UCL公司的最新產品,被國內外諸多銀行及大中型工程所采用,具有優良的品質及性能價格比。
系統在局里和各礦分別設有監控中心。局監控中心設在局控制室,局端控制中心通過網絡矩陣IPM64-16接受局域網中各礦的視頻圖像,經處理轉換成視頻信號,按需要分配給監控墻上的24個監視器,既可以一對一的顯示,也可以切換顯示。使局端對各礦生產及運轉情況一目了然。各礦控制中心位于各礦區,由3大部分組成,視頻控制部分是由硬盤錄像機PICO2000 - 1616D及視頻切換器RobotMV991組成,硬盤錄像機可以對云臺、鏡頭進行控制,對攝像機攝取的視頻圖像進行錄像以及對原有錄像進行回放,還有將視頻信號發送到網絡功能。切換器可完成多路圖像在同一監視器上切換顯示。視頻顯示部分是由12臺監視器和1臺等離子的電視墻構成,監視器用于顯示視頻圖像,而等離子用于顯示瓦斯監控數據。第三部分由視頻分配器和視頻服務器機柜組成,視頻分配器將攝像機信號分配成三路,一路分配給電視墻,另一路分配給硬盤錄像機,最后一路分給視頻服務器。視頻服務器將視頻信號轉換后發送到局域網中,以提供給網絡視頻矩陣。
該系統攝像機主要分布在重要的工作場所、監控機房等處,并通過視頻傳輸線將視頻信號傳到監控中心,值班人員可通過監視器及時了解工作現場的情況,并可操作硬盤錄像機對較重要位置的視頻圖像進行錄像。值班人員可通過硬盤錄像機對可控制攝像機進行左右355°、上下90°的旋轉控制及根據需要對鏡頭實現遠近控制。在主控制室由全實時數字硬盤錄像機組成,由監測人員監控操作,中心控制臺的指令可將任意一路視頻信號,通過數字硬盤錄像機進行錄像。硬盤錄像具有存儲方便、圖像質量不會下降、查詢快捷、管理簡單等優點。局端可通過視頻矩陣在局域網中采集任一礦中的任一路數字視頻信號,經信號轉換并控制使其能夠在指定監視器上顯示。
4 視頻會議
沈煤集團的視頻會議系統是由6個視頻終端和1個中心節點構成的。該系統支持H.323技術協議;遵循H.263+視頻標準,具有用于IP網絡的
5 應用情況
沈煤集團的這套數字化礦山信息管理系統實際運行已經有1年多的時間了,在整個系統運行過程中,以地理信息為核心技術的WebGIS煤礦安全檢控管理系統給企業帶來了巨大的經濟效益和社會效益,這主要源于系統的高可靠性和及時性,從而避免了多起安全事故的發生。短信報警系統和視頻監控系統為企業領導人提供了更為準確及時的第一手信息,通過這兩個系統,企業相關責任者可以在第一時間掌握到井下的實際情況,從而做出正確的判斷和決策。由于沈煤集團的6個礦在地域分布上比較廣,有的礦到局里的距離超過
這套數字化礦山信息管理系統是建立在一個千兆的企業網絡之上的,這樣的網絡不僅目前能很好的滿足企業信息化的要求,而且也為企業日后新項目的上馬預留了接口。可以說,沈煤集團的信息化進程已經走在了全國同行業的前面。
作者簡介:張 亮(1980-),男,遼寧撫順人,2003年畢業于遼寧工程技術大學計算機科學與技術專業,工學學士,助理工程師,現就職于煤炭科學研究總院撫順分院大連礦山安全科學技術研究院,主要從事軟件開發和煤礦監測監控的系統集成工作。
