導(dǎo)語：煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)設(shè)計2篇一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

第一篇

1煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀及應(yīng)用意義

在此方面，關(guān)于優(yōu)化開采作業(yè)、自動監(jiān)控與信息反饋等較為少見，這就間接體現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)在監(jiān)管信息系統(tǒng)控制上存在的不足。因此，在很大程度上，監(jiān)管信息系統(tǒng)給煤礦工程帶來了一定的時代挑戰(zhàn)意義，而云計算監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用無疑決定著煤礦工作的優(yōu)劣性，其一方面對煤礦安全管理產(chǎn)生影響，另一方面也決定著煤礦事業(yè)在未來時間中的運營與發(fā)展。云計算（CloudComputing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。根據(jù)煤礦井下云計算監(jiān)控的現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)與資料，建立一套系統(tǒng)、方便實用的反演方法和數(shù)值模擬分析方法，必將提高煤礦工作的技術(shù)經(jīng)濟效益，對煤礦企業(yè)的運營與安全將會有非常好的借鑒與指導(dǎo)意義。假如對煤礦井下微機監(jiān)控系統(tǒng)加以利用，實時實地對井下生產(chǎn)工作進行監(jiān)測，并以聲光信號的模式建立報警系統(tǒng)，就可以使檢測人員及時地掌握故障發(fā)生部位及原因，這樣一來，可以在最短時間內(nèi)尋得故障處理辦法，節(jié)省不必要的人力財力，有效地提升了電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，實現(xiàn)了最優(yōu)化配置煤礦生產(chǎn)資源。

2基于云計算煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)

2.1智能監(jiān)控模式的自動化控制和管理

由上述內(nèi)容可知，在統(tǒng)一模式下的信息系統(tǒng)中，云計算對煤礦井下監(jiān)控子系統(tǒng)的控制管理內(nèi)容，可以通過4個步驟來得以實現(xiàn)，即自動檢查、自動尋的、自動求解和自動執(zhí)行。其具體自動控制管理框架，可用圖1來進行加以描述。這當(dāng)中的“被控制管理的電網(wǎng)子系統(tǒng)”既能夠是一個系統(tǒng)層子系統(tǒng)，也可以是電網(wǎng)元件或廠/站層子系統(tǒng)。對于一個系統(tǒng)層子系統(tǒng)而言，其功能就是通過利用各級調(diào)度控制中心的管理權(quán)限，對智能網(wǎng)絡(luò)在煤礦井下電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、合理性、經(jīng)濟性進行盡可能全面的分析，并對系統(tǒng)的所有目的狀態(tài)實施檢查和監(jiān)視，實現(xiàn)對智能監(jiān)控子系統(tǒng)所有狀態(tài)的智能化監(jiān)控。對圖1中的子系統(tǒng)來說，如果被監(jiān)測的煤礦井下狀態(tài)與目標(biāo)限定數(shù)值不一致，那么智能監(jiān)控系圖1監(jiān)控子系統(tǒng)的控制與管理統(tǒng)就會自動啟動相關(guān)的任務(wù)處理，對限定以外的突發(fā)事件進行控制并做狀態(tài)輸出，并作用在該子系統(tǒng)所包含的元件和站層子系統(tǒng)上，進而對該子系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實施調(diào)控，最終將其調(diào)回正常運行狀態(tài)。

2.2漏泄通信綜合系統(tǒng)

漏泄通信綜合傳輸系統(tǒng)最早由加拿大礦通公司研發(fā)并使用，如今已廣泛被世界煤礦公司作為煤礦漏泄通信系統(tǒng)，技術(shù)上具有很強的綜合服務(wù)的能力，一定程度上也表現(xiàn)了國際先進的煤礦通信傳輸水平。該系統(tǒng)提供了16路單向模擬視頻通道和32路語音/數(shù)據(jù)通道，可以很好地實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)過程中各種信號的傳輸。在漏泄系統(tǒng)的中心是前端單元，并從中延伸出4條漏泄電纜，分別連接井下4個不同方向，同時也接地面天線，以確保地面移動通信的穩(wěn)定性。上行信號占用帶寬經(jīng)解復(fù)用后輸出給相應(yīng)的監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)或電話交換系統(tǒng)；下行信號經(jīng)頻分復(fù)用調(diào)制在規(guī)定頻率范圍內(nèi)，并將信號送入漏泄電纜下行傳輸。16路視頻信號單向上行，并連接相應(yīng)的監(jiān)視器顯示數(shù)據(jù)。應(yīng)該說明的是，漏泄通信系統(tǒng)還應(yīng)具備全程跟蹤井下設(shè)備、人員的能力。

2.3監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

作為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控工作的關(guān)鍵性內(nèi)容，信息的獲得無疑至關(guān)重要，而獲得信息的主要手段就是監(jiān)測技術(shù)。一般而言，通過煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)有的客觀資料，可以初步確定遠程監(jiān)控的初始方案，進而在煤礦工程運營過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)值、經(jīng)驗方法等內(nèi)容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與施工網(wǎng)絡(luò)計劃，以保證工程按照最優(yōu)的設(shè)計與施工方案進行。因此，監(jiān)控工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦工程質(zhì)量中的一些不安全因素，監(jiān)測技術(shù)在遠程監(jiān)控中的應(yīng)用能夠很好的解決此類問題，不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態(tài)，利用監(jiān)控數(shù)據(jù)對流量方案進行整改，并指導(dǎo)開采質(zhì)量作業(yè)；還可以預(yù)見事故風(fēng)險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發(fā)率降至最低，保證了煤礦安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環(huán)保能源。通過太陽能光伏技術(shù)，可以很好地將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并廣泛應(yīng)用在遠程信息系統(tǒng)當(dāng)中，太陽能供電部分監(jiān)控結(jié)合了煤礦開采的相關(guān)特點，對煤礦地點的自然環(huán)境等因素進行分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)參數(shù)，優(yōu)化了供電系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，對煤礦領(lǐng)域的云計算監(jiān)控起到了一定的作用。

2.4視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計

視頻流管理服務(wù)器是IP信息系統(tǒng)的精神內(nèi)容，具體視頻采集預(yù)覽實現(xiàn)過程如圖2所示。服務(wù)器端通過查詢數(shù)據(jù)庫，進而實現(xiàn)對煤炭安全生產(chǎn)信息化的作用，可以為遠程計算機提供很多實用服務(wù)。視頻流管理服務(wù)器與空間數(shù)據(jù)庫建立連接，可提供大量查詢服務(wù)，例如屬性查詢服務(wù)、矢量和柵格地圖服務(wù)等。在監(jiān)管信息系統(tǒng)組成部分中視頻流管理緩存服務(wù)器模塊是相當(dāng)重要的，服務(wù)器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作，緩存管理組件是根據(jù)索引分析所得出的結(jié)果，在緩存中處理請求數(shù)據(jù)然后向客戶端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫中已存數(shù)據(jù)，而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。若能發(fā)展好緩存數(shù)據(jù)的利用，數(shù)據(jù)庫交互即可免去，同時數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度也會大大提高。總的來說，視頻流管理服務(wù)端為煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效的圖像監(jiān)視選擇和視頻存儲的功能，可以徹底實現(xiàn)用戶權(quán)限管理、自動報警與生產(chǎn)安全建議。應(yīng)該說明的是，視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計的研制尚在初步階段，要想為煤礦系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供一個良好的信息傳輸平臺，還任重道遠。

3實現(xiàn)效果

云計算監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到煤礦安全生產(chǎn)，根據(jù)所監(jiān)控出來的視頻數(shù)據(jù)，對煤礦生產(chǎn)過程實施自發(fā)監(jiān)控，并且數(shù)據(jù)處理敏捷準(zhǔn)確，而且可以直接對煤礦生產(chǎn)中必要的地物進行自動標(biāo)注，并將標(biāo)注數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，避免不必要的人為抄寫錯誤。最后在監(jiān)控成果表輸出以后，表格格式規(guī)范、信息完整，并能直接進行打印，實現(xiàn)了導(dǎo)線點計算、展點、制表一體化。系統(tǒng)界面可視化、操作性強，監(jiān)控人員不必進行專門的學(xué)習(xí)或培訓(xùn)，操作使用十分簡便。通過面板中輸出的原始視頻監(jiān)控畫面，可以切實地反映煤礦生產(chǎn)的真實狀況，對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)全過程進行視頻拍攝，在視頻監(jiān)控工作開展前掌握了煤礦各節(jié)點在實際結(jié)構(gòu)中的相對位置及相互關(guān)系，很簡單地就可以完成固定環(huán)境輪廓的拍攝，提高了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的工作效率。云計算監(jiān)控管理不但簡單迅速，而且通過數(shù)據(jù)維護自動更新、表格目錄與導(dǎo)線名稱檢索等方法實施管理，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的效率明顯提高。

4結(jié)語

監(jiān)管信息系統(tǒng)作為我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的新方法、新途徑，應(yīng)用計算機云計算技術(shù)建立視頻監(jiān)控的遠程計算機服務(wù)端口，對煤礦監(jiān)控的各個階段實施三維可視化的監(jiān)控，在監(jiān)控前了解各種節(jié)點在實際環(huán)境中的相對位置和相互關(guān)系，勢必有利于我國煤礦事業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟效益，對煤礦安全生產(chǎn)工作會有非常好的借鑒與指導(dǎo)意義。

作者：蔡茜1張程2工作單位：1.重慶工商職業(yè)學(xué)院2.李爾長安（重慶）汽車系統(tǒng)有限公司

第二篇

1煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)現(xiàn)狀

安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)的頭等大事，是企業(yè)維持正常發(fā)展的保證。隨著我國礦難事故的逐年增加，煤礦企業(yè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失，同時也暴露出煤礦安全監(jiān)控過程中的問題。利用信息處理技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，全面實現(xiàn)煤礦企業(yè)安全監(jiān)管、監(jiān)察的智能化和信息化，有利于提高我國煤礦安全生產(chǎn)的管理、監(jiān)察以及監(jiān)督水平。在我國，大多煤礦企業(yè)都實施了煤礦安全監(jiān)管、監(jiān)察信息系統(tǒng)建設(shè)。信息化和計算機網(wǎng)路化手段的引入使得監(jiān)管、監(jiān)測在安全生產(chǎn)中起了重要作用。但是，由于煤礦企業(yè)在建設(shè)信息系統(tǒng)的時期差異，導(dǎo)致了先進的技術(shù)得不到廣泛的推廣，有的煤礦還是陳舊的監(jiān)管信息系統(tǒng)，對新的技術(shù)不愿更新、不想更新，無論從經(jīng)濟角度還是安全角度，這些陳舊的信息系統(tǒng)在一定程度上延緩了煤礦信息化的實現(xiàn)。這些系統(tǒng)往往不能將監(jiān)管信息準(zhǔn)確、高效到傳輸?shù)郊夹g(shù)人員處。因此，在安全監(jiān)管信息系統(tǒng)的開發(fā)和研究方面，我國還處于起步階段，一些手段和技術(shù)落后。

2云計算技術(shù)

2.1云計算

云計算整合了可擴展大規(guī)模的應(yīng)用、數(shù)據(jù)、存儲以及計算等數(shù)據(jù)資源和分布式計算資源，依據(jù)按需使用方式利用互聯(lián)網(wǎng)向客戶提供存儲空間和計算資源服務(wù)。云計算的快速發(fā)展表現(xiàn)兩個方面：①大量的數(shù)據(jù)密集型計算以及虛擬化技術(shù)的快速發(fā)展；②隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計算和服務(wù)在不斷地豐富著自身的應(yīng)用，也是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。分布式結(jié)構(gòu)的云計算平臺和其它計算模式相比具有很大的優(yōu)勢，它匯集了大量自身就是分布式的應(yīng)用程序，這些程序具有高度靈活性、可擴展性以及高可靠性，使得云計算平臺的超級計算模式得以實現(xiàn)。

2.2SaaS技術(shù)

SaaS技術(shù)是通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)的軟件服務(wù)，企業(yè)用戶只需要向服務(wù)供應(yīng)商租賃基于web的應(yīng)用程序，就可以實現(xiàn)對企業(yè)經(jīng)營活動的管理，省去了大量的軟件購買費用。除此之外，SaaS技術(shù)不需要用戶自行維護軟件，而是通過服務(wù)供應(yīng)商提供的維護服務(wù)和完全受力形式實現(xiàn)對軟件的功能替換、數(shù)據(jù)更新等服務(wù)。對于煤礦企業(yè)來說，SaaS技術(shù)是實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理的最好途徑，它消除了煤礦企業(yè)應(yīng)用程序、維護基礎(chǔ)設(shè)施、構(gòu)建軟件體系以及購買授權(quán)等費用。與傳統(tǒng)的信息管理程序相比，借助互聯(lián)網(wǎng)的SaaS技術(shù)在技術(shù)實現(xiàn)和商業(yè)模式上都有傳統(tǒng)軟件所不能比擬的優(yōu)勢。其商業(yè)模式優(yōu)勢為：服務(wù)特性、多重租賃性以及基于互聯(lián)網(wǎng)性。

3基于云計算的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)解決方案

3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

文中采用了分布式處理模式和集中管理模式，構(gòu)建了云計算煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)，形成了四級管理的煤礦安全監(jiān)管、檢查指揮系統(tǒng)，分別為集團監(jiān)管中心、市級監(jiān)管中心、省級管理中心、國家安全局以及監(jiān)察中心。該系統(tǒng)的實現(xiàn)可以為我國煤礦安全局監(jiān)察和監(jiān)管部門提供一個可靠、實用、安全以及高效的信息處理平臺。如圖2所示。該系統(tǒng)分為以下3個子系統(tǒng)：（1）煤礦井下監(jiān)測系統(tǒng)。該子系統(tǒng)由存儲和實現(xiàn)煤礦井下采集數(shù)據(jù)的地下主機、傳感器（采集煤塵、瓦斯、頂板等數(shù)據(jù)）、井下監(jiān)控數(shù)據(jù)分站以及井下智能數(shù)據(jù)傳輸接口四個部分組成。其中傳感器包括瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳌⒐ぷ髅嫜鯕鉂舛葌鞲衅鳌⒚簤m傳感器、井下水位傳感器、巷道溫度以及濕度傳感器等等。該子系統(tǒng)中，傳感器、智能數(shù)據(jù)傳輸接口以及監(jiān)控分站組成了監(jiān)測采集域，該域可以將井下生產(chǎn)工作面以及巷道內(nèi)的各種數(shù)據(jù)采集后實時傳輸?shù)降叵轮鳈C中。地下主機可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置對每個傳感器和工作站自動發(fā)出指令以達到改變工作面環(huán)境參數(shù)的目的。（2）數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)安設(shè)在煤礦井上地面控制中心中，由無線監(jiān)察終端、有線監(jiān)察終端以及數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用程序組成。該子系統(tǒng)主要負責(zé)將地下主機采集到的數(shù)據(jù)實時地通過內(nèi)置應(yīng)用程序和主控服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸?shù)礁鱾€終端數(shù)據(jù)處理機中。經(jīng)過處理機的處理，將分析后的數(shù)據(jù)利用CDMA或者GPRS以及有線互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)絿颐旱V安全局的監(jiān)管系統(tǒng)中。（3）網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)察子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)安設(shè)在煤礦安全監(jiān)察局的云計算服務(wù)中心的服務(wù)器中。領(lǐng)導(dǎo)和各級監(jiān)管部門的技術(shù)人員可以通過該子系統(tǒng)實時地監(jiān)察管轄范圍內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)、工作面參數(shù)以及安全設(shè)備運行情況。

3.2解決方案的優(yōu)勢

（1）該安全監(jiān)管部門的信息平臺是通過管理型SaaS架構(gòu)建立的，可以實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)各級煤礦井下采集數(shù)據(jù)的遠程傳輸和實時監(jiān)測。通過完備煤礦安全監(jiān)管部門開發(fā)的海量數(shù)據(jù)存儲功能數(shù)據(jù)庫的完善，最終可以實現(xiàn)煤礦安全情況分析、歷史數(shù)據(jù)查詢以及實時數(shù)據(jù)存儲和查詢等功能。（2）該系統(tǒng)利用云計算虛擬化技術(shù)，在資源的動態(tài)擴展上具有一定的優(yōu)勢。虛擬化云計算服務(wù)器可以大大降低維護成本、軟硬件以及服務(wù)設(shè)備的購買費用和服務(wù)器空間，從而節(jié)約了煤礦企業(yè)信息化建設(shè)成本和資源。同時，虛擬化云計算的應(yīng)用也極大地提高了煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。（3）基于云計算的煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)具有很大的擴展性，如現(xiàn)在最流行的SRT監(jiān)控系統(tǒng)，有效地解決了煤礦安全監(jiān)察中每個監(jiān)控子系統(tǒng)的自成體系和孤島問題。通過該系統(tǒng)的建立，可以非常方便地實現(xiàn)全國各級煤礦企業(yè)以及安監(jiān)部門的安全信息互聯(lián)和共享，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護航。（4）云計算服務(wù)提供的認證系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密服務(wù)，可以有效地保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)和終端安全性。（5）全國以及各級安全監(jiān)察部門能夠方便地對管轄區(qū)域內(nèi)的煤礦井下生產(chǎn)進行調(diào)控和遠程管理。利用系統(tǒng)中的報警平臺可以方便地將環(huán)境、瓦斯、頂板等超限信息傳輸?shù)矫旱V相關(guān)負責(zé)人手機或者個人電腦上，實現(xiàn)了由下向上、由上向下的全方位管理和監(jiān)控。

4結(jié)論

安全生產(chǎn)是每個煤礦企業(yè)需要考慮的重要問題，它關(guān)系到煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展和國家能源的順利采集。隨著無線通信技術(shù)和云計算技術(shù)的發(fā)展，各級研究人員和學(xué)者提出了新一代的煤礦安全監(jiān)管信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于云計算服務(wù)，以計算機網(wǎng)絡(luò)為平臺，建立了集團監(jiān)管中心、市級監(jiān)管中心、省級監(jiān)察中心以及國家安全級監(jiān)察中心四個安全管理體系，對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)以及國家煤炭資源的順利開采起到了保護作用。

作者：郎登何工作單位：重慶電子工程職業(yè)學(xué)院