煤矿安全监管信息系统设计2篇

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第一篇

1煤矿安全监管信息系统的现状及应用意义

在此方面，关于优化开采作业、自动监控与信息反馈等较为少见，这就间接体现了煤矿生产在监管信息系统控制上存在的不足。因此，在很大程度上，监管信息系统给煤矿工程带来了一定的时代挑战意义，而云计算监控技术在煤矿安全生产中的应用无疑决定着煤矿工作的优劣性，其一方面对煤矿安全管理产生影响，另一方面也决定着煤矿事业在未来时间中的运营与发展。云计算（CloudComputing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。根据煤矿井下云计算监控的现场量测数据与资料，建立一套系统、方便实用的反演方法和数值模拟分析方法，必将提高煤矿工作的技术经济效益，对煤矿企业的运营与安全将会有非常好的借鉴与指导意义。假如对煤矿井下微机监控系统加以利用，实时实地对井下生产工作进行监测，并以声光信号的模式建立报警系统，就可以使检测人员及时地掌握故障发生部位及原因，这样一来，可以在最短时间内寻得故障处理办法，节省不必要的人力财力，有效地提升了电网监控系统的工作效率，实现了最优化配置煤矿生产资源。

2基于云计算煤矿安全监管信息系统

2.1智能监控模式的自动化控制和管理

由上述内容可知，在统一模式下的信息系统中，云计算对煤矿井下监控子系统的控制管理内容，可以通过4个步骤来得以实现，即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架，可用图1来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统，也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言，其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限，对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析，并对系统的所有目的状态实施检查和监视，实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。对图1中的子系统来说，如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致，那么智能监控系图1监控子系统的控制与管理统就会自动启动相关的任务处理，对限定以外的突发事件进行控制并做状态输出，并作用在该子系统所包含的元件和站层子系统上，进而对该子系统的输出状态实施调控，最终将其调回正常运行状态。

2.2漏泄通信综合系统

漏泄通信综合传输系统最早由加拿大矿通公司研发并使用，如今已广泛被世界煤矿公司作为煤矿漏泄通信系统，技术上具有很强的综合服务的能力，一定程度上也表现了国际先进的煤矿通信传输水平。该系统提供了16路单向模拟视频通道和32路语音/数据通道，可以很好地实现煤矿生产过程中各种信号的传输。在漏泄系统的中心是前端单元，并从中延伸出4条漏泄电缆，分别连接井下4个不同方向，同时也接地面天线，以确保地面移动通信的稳定性。上行信号占用带宽经解复用后输出给相应的监测、监控系统或电话交换系统；下行信号经频分复用调制在规定频率范围内，并将信号送入漏泄电缆下行传输。16路视频信号单向上行，并连接相应的监视器显示数据。应该说明的是，漏泄通信系统还应具备全程跟踪井下设备、人员的能力。

2.3监测技术的应用

作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容，信息的获得无疑至关重要，而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言，通过煤矿安全生产现有的客观资料，可以初步确定远程监控的初始方案，进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容，开展反馈分析等工作，修正初步方案与施工网络计划，以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此，监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素，监测技术在远程监控中的应用能够很好的解决此类问题，不但可以很好地掌握工程的工作运营状态，利用监控数据对流量方案进行整改，并指导开采质量作业；还可以预见事故风险，采取一系列的事前措施，给建筑的安全管理提供信息，将事故突发率降至最低，保证了煤矿安全生产的稳定性。此外，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术，可以很好地将太阳能转换为电能，并广泛应用在远程信息系统当中，太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点，对煤矿地点的自然环境等因素进行分析，确定了系统设计相关参数，优化了供电系统的相关参数，对煤矿领域的云计算监控起到了一定的作用。

2.4视频流管理服务端口设计

视频流管理服务器是IP信息系统的精神内容，具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端通过查询数据库，进而实现对煤炭安全生产信息化的作用，可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接，可提供大量查询服务，例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在监管信息系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，而索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用，数据库交互即可免去，同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说，视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能，可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是，视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段，要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台，还任重道远。

3实现效果

云计算监控技术应用到煤矿安全生产，根据所监控出来的视频数据，对煤矿生产过程实施自发监控，并且数据处理敏捷准确，而且可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注，并将标注数据存储到数据库中，避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后，表格格式规范、信息完整，并能直接进行打印，实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强，监控人员不必进行专门的学习或培训，操作使用十分简便。通过面板中输出的原始视频监控画面，可以切实地反映煤矿生产的真实状况，对煤矿监控系统全过程进行视频拍摄，在视频监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系，很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄，提高了煤矿安全生产监控的工作效率。云计算监控管理不但简单迅速，而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理，煤矿安全生产监控的效率明显提高。

4结语

监管信息系统作为我国煤矿安全生产监控的新方法、新途径，应用计算机云计算技术建立视频监控的远程计算机服务端口，对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控，在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系，势必有利于我国煤矿事业的技术经济效益，对煤矿安全生产工作会有非常好的借鉴与指导意义。

作者：蔡茜1张程2工作单位：1.重庆工商职业学院2.李尔长安（重庆）汽车系统有限公司

第二篇

1煤矿安全监管系统现状

安全生产是煤矿企业的头等大事，是企业维持正常发展的保证。随着我国矿难事故的逐年增加，煤矿企业产生巨大的经济损失，同时也暴露出煤矿安全监控过程中的问题。利用信息处理技术和计算机网络平台，全面实现煤矿企业安全监管、监察的智能化和信息化，有利于提高我国煤矿安全生产的管理、监察以及监督水平。在我国，大多煤矿企业都实施了煤矿安全监管、监察信息系统建设。信息化和计算机网路化手段的引入使得监管、监测在安全生产中起了重要作用。但是，由于煤矿企业在建设信息系统的时期差异，导致了先进的技术得不到广泛的推广，有的煤矿还是陈旧的监管信息系统，对新的技术不愿更新、不想更新，无论从经济角度还是安全角度，这些陈旧的信息系统在一定程度上延缓了煤矿信息化的实现。这些系统往往不能将监管信息准确、高效到传输到技术人员处。因此，在安全监管信息系统的开发和研究方面，我国还处于起步阶段，一些手段和技术落后。

2云计算技术

2.1云计算

云计算整合了可扩展大规模的应用、数据、存储以及计算等数据资源和分布式计算资源，依据按需使用方式利用互联网向客户提供存储空间和计算资源服务。云计算的快速发展表现两个方面：①大量的数据密集型计算以及虚拟化技术的快速发展；②随着互联网技术的发展，计算和服务在不断地丰富着自身的应用，也是互联网发展的必然趋势。分布式结构的云计算平台和其它计算模式相比具有很大的优势，它汇集了大量自身就是分布式的应用程序，这些程序具有高度灵活性、可扩展性以及高可靠性，使得云计算平台的超级计算模式得以实现。

2.2SaaS技术

SaaS技术是通过互联网来实现的软件服务，企业用户只需要向服务供应商租赁基于web的应用程序，就可以实现对企业经营活动的管理，省去了大量的软件购买费用。除此之外，SaaS技术不需要用户自行维护软件，而是通过服务供应商提供的维护服务和完全受力形式实现对软件的功能替换、数据更新等服务。对于煤矿企业来说，SaaS技术是实现企业现代化管理的最好途径，它消除了煤矿企业应用程序、维护基础设施、构建软件体系以及购买授权等费用。与传统的信息管理程序相比，借助互联网的SaaS技术在技术实现和商业模式上都有传统软件所不能比拟的优势。其商业模式优势为：服务特性、多重租赁性以及基于互联网性。

3基于云计算的煤矿安全监管信息系统解决方案

3.1系统总体架构

文中采用了分布式处理模式和集中管理模式，构建了云计算煤矿安全监管信息系统，形成了四级管理的煤矿安全监管、检查指挥系统，分别为集团监管中心、市级监管中心、省级管理中心、国家安全局以及监察中心。该系统的实现可以为我国煤矿安全局监察和监管部门提供一个可靠、实用、安全以及高效的信息处理平台。如图2所示。该系统分为以下3个子系统：（1）煤矿井下监测系统。该子系统由存储和实现煤矿井下采集数据的地下主机、传感器（采集煤尘、瓦斯、顶板等数据）、井下监控数据分站以及井下智能数据传输接口四个部分组成。其中传感器包括瓦斯浓度传感器、工作面氧气浓度传感器、煤尘传感器、井下水位传感器、巷道温度以及湿度传感器等等。该子系统中，传感器、智能数据传输接口以及监控分站组成了监测采集域，该域可以将井下生产工作面以及巷道内的各种数据采集后实时传输到地下主机中。地下主机可根据系统设置对每个传感器和工作站自动发出指令以达到改变工作面环境参数的目的。（2）数据传输子系统。该子系统安设在煤矿井上地面控制中心中，由无线监察终端、有线监察终端以及数据传输应用程序组成。该子系统主要负责将地下主机采集到的数据实时地通过内置应用程序和主控服务器标准接口传输到各个终端数据处理机中。经过处理机的处理，将分析后的数据利用CDMA或者GPRS以及有线互联网传输到国家煤矿安全局的监管系统中。（3）网络实时监察子系统。该子系统安设在煤矿安全监察局的云计算服务中心的服务器中。领导和各级监管部门的技术人员可以通过该子系统实时地监察管辖范围内的传感器数据、工作面参数以及安全设备运行情况。

3.2解决方案的优势

（1）该安全监管部门的信息平台是通过管理型SaaS架构建立的，可以实现管辖范围内各级煤矿井下采集数据的远程传输和实时监测。通过完备煤矿安全监管部门开发的海量数据存储功能数据库的完善，最终可以实现煤矿安全情况分析、历史数据查询以及实时数据存储和查询等功能。（2）该系统利用云计算虚拟化技术，在资源的动态扩展上具有一定的优势。虚拟化云计算服务器可以大大降低维护成本、软硬件以及服务设备的购买费用和服务器空间，从而节约了煤矿企业信息化建设成本和资源。同时，虚拟化云计算的应用也极大地提高了煤矿安全监管系统的网络安全性。（3）基于云计算的煤矿安全监管系统具有很大的扩展性，如现在最流行的SRT监控系统，有效地解决了煤矿安全监察中每个监控子系统的自成体系和孤岛问题。通过该系统的建立，可以非常方便地实现全国各级煤矿企业以及安监部门的安全信息互联和共享，为煤矿企业的安全生产保驾护航。（4）云计算服务提供的认证系统数据加密服务，可以有效地保证数据在传输过程中的网络和终端安全性。（5）全国以及各级安全监察部门能够方便地对管辖区域内的煤矿井下生产进行调控和远程管理。利用系统中的报警平台可以方便地将环境、瓦斯、顶板等超限信息传输到煤矿相关负责人手机或者个人电脑上，实现了由下向上、由上向下的全方位管理和监控。

4结论

安全生产是每个煤矿企业需要考虑的重要问题，它关系到煤矿企业可持续发展和国家能源的顺利采集。随着无线通信技术和云计算技术的发展，各级研究人员和学者提出了新一代的煤矿安全监管信息系统。该系统基于云计算服务，以计算机网络为平台，建立了集团监管中心、市级监管中心、省级监察中心以及国家安全级监察中心四个安全管理体系，对煤矿企业的安全生产以及国家煤炭资源的顺利开采起到了保护作用。

作者：郎登何工作单位：重庆电子工程职业学院