無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)在東曲礦的應(yīng)用與實(shí)踐.doc

無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)在東曲礦的應(yīng)用與實(shí)踐朱小江 東曲礦信息中心【摘要】本文針對(duì)我國(guó)煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)管理的特點(diǎn)，通過(guò)高智能無(wú)線手持終端設(shè)備及嵌入式軟件平臺(tái)提出并實(shí)現(xiàn)了全天候、全方位掌上無(wú)線監(jiān)管的創(chuàng)新型解決方案，為盡快形成瓦斯監(jiān)管群防群控體系、安全生產(chǎn)預(yù)警體系提供了有力的技術(shù)支撐。 關(guān)鍵詞: 無(wú)線 監(jiān)管系統(tǒng) 應(yīng)用與實(shí)踐 一、引言由于目前大部分煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用的是有線局域網(wǎng)通訊方式及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控模式，大部分系統(tǒng)尚未達(dá)到全面的信息溝通與共享，只是僅僅解決了部門內(nèi)部信息傳遞的問(wèn)題，而煤礦安全管理人員及主管領(lǐng)導(dǎo)在安全隱患管理時(shí)依然無(wú)法方便的查詢和錄入有關(guān)信息，一旦離開(kāi)了辦公場(chǎng)所（休息、開(kāi)會(huì)、出差、下班等）即無(wú)法獲得煤礦安全生產(chǎn)的實(shí)時(shí)信息，無(wú)法對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行快速響應(yīng)和科學(xué)決策。隨著計(jì)算機(jī)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線方式的設(shè)備運(yùn)行，無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)已成為可能，煤礦主管領(lǐng)導(dǎo)及管理人員可以隨時(shí)隨地利用手持設(shè)備（如手機(jī)、掌上電腦等）與煤礦的安全實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前各監(jiān)控點(diǎn)的瓦斯?jié)舛取⑼L(fēng)情況及各類安全生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表；隨時(shí)記錄安全隱患及下達(dá)隱患處理意見(jiàn)；快速查詢行業(yè)法規(guī)及業(yè)務(wù)流程，瓦斯預(yù)警等信息。本課題正是為了研究無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用，從而解決煤礦相關(guān)管理人員不便隨時(shí)獲取安全生產(chǎn)信息的問(wèn)題。二、無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)在東曲礦的應(yīng)用2.1實(shí)現(xiàn)目標(biāo)本系統(tǒng)以滿足東曲煤礦的設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)無(wú)線監(jiān)管為主，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（GPRS）環(huán)境下的實(shí)時(shí)運(yùn)行。本著“注重現(xiàn)實(shí)、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約成本、統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，充分利用東曲礦現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的條件，結(jié)合東曲礦自身的安全管理思路，實(shí)現(xiàn)東曲礦安全生產(chǎn)的全局化、一體化、標(biāo)準(zhǔn)化、移動(dòng)化管理，降低運(yùn)行成本、提高管理效率和更好的對(duì)礦安全生產(chǎn)管理進(jìn)行監(jiān)督、防范。本系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)：1、 與現(xiàn)有安全實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度及自動(dòng)化辦公系統(tǒng)緊密結(jié)合，降低安全生產(chǎn)管理一線數(shù)據(jù)錄入工作的延遲，實(shí)現(xiàn)全礦生產(chǎn)安全監(jiān)察業(yè)務(wù)的移動(dòng)化、實(shí)時(shí)化管理；2、 運(yùn)用智能無(wú)線手持設(shè)備結(jié)合GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)安全隱患管理業(yè)務(wù)的移動(dòng)作業(yè)，無(wú)線辦公，提高工作效率及管理質(zhì)量，加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)的運(yùn)行管理；3、 實(shí)現(xiàn)瓦斯、通風(fēng)及重要設(shè)備運(yùn)行狀況的無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)控，圖表分析及實(shí)時(shí)報(bào)警；4、 與現(xiàn)有礦Intranet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行VPN方式聯(lián)接，并實(shí)現(xiàn)礦領(lǐng)導(dǎo)、礦管理人員多級(jí)系統(tǒng)權(quán)限、數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限管理； 5、 為其它管理系統(tǒng)（如生產(chǎn)調(diào)度、OA辦公、物料、財(cái)務(wù)等）提供接入接口。2.2總體設(shè)計(jì)方案2.2.1系統(tǒng)功能設(shè)備運(yùn)行無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)解決方案是為了使礦主管領(lǐng)導(dǎo)、安全生產(chǎn)管理人員在業(yè)務(wù)管理過(guò)程中能隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)掌握煤礦瓦斯、通風(fēng)及重要設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確情況（無(wú)線安全監(jiān)察辦公系統(tǒng)功能示意圖見(jiàn)下）。2.2.2權(quán)限管理本系統(tǒng)通過(guò)服務(wù)器端認(rèn)證系統(tǒng)安全多重加密（手機(jī)號(hào)、機(jī)器碼、口令），實(shí)現(xiàn)對(duì)不同部門、不同管理人員的權(quán)限配置、屬性、分組控制。數(shù)據(jù)查詢權(quán)限：分級(jí)查詢。礦用戶：查詢東曲礦的安全生產(chǎn)管理信息。2.2.3瓦斯無(wú)線監(jiān)測(cè)管理a、 重點(diǎn)瓦斯監(jiān)測(cè)：選擇顯示本礦高瓦斯監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)瓦斯數(shù)據(jù)，并顯示歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)供輔助分析；b、全部瓦斯監(jiān)測(cè)：顯示本礦各瓦斯監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)瓦斯數(shù)據(jù)，顯示歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)供輔助分析；c、 通風(fēng)監(jiān)測(cè)查詢：顯示本礦各通風(fēng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（風(fēng)速、溫度、負(fù)壓、一氧化碳）的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并顯示歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)供輔助分析；d、 設(shè)備開(kāi)停查詢：顯示本礦KJ90系統(tǒng)中的設(shè)備開(kāi)停狀況及數(shù)據(jù)；e、 瓦斯超限報(bào)警：瓦斯超限時(shí)，將瓦斯超限地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間、發(fā)生時(shí)的瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)發(fā)送到管理人員的手持終端上，彈出報(bào)警窗口，提供聲音、振動(dòng)、屏幕閃光等方式報(bào)警；f、 瓦斯報(bào)警查詢：按時(shí)間順序顯示本礦的瓦斯報(bào)警記錄。2.2.4文件資料管理、文件資料上傳：將無(wú)線手持微機(jī)上編輯的重要資料或文件上傳到服務(wù)器上指定的文件目錄中；、 文件資料瀏覽：在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器瀏覽上傳文件目錄，查看和處理已上傳接收到的文件；、 共享文件下載：集中提供適用于無(wú)線手持微機(jī)的文件系統(tǒng)，包括升級(jí)文件、鈴聲、屏保、工具軟件等供用戶下載更新。2.2.5其它功能、 修改登陸密碼：修改系統(tǒng)用戶的登陸密碼；、 用戶操作指南：系統(tǒng)聯(lián)機(jī)使用幫助。、 擴(kuò)展功能：為以后東曲礦需要增加手持機(jī)及其它功能（110KV變電站系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度、人員跟蹤定位系統(tǒng)等）預(yù)留接口。2.3系統(tǒng)組成設(shè)備運(yùn)行無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)解決方案由手持移動(dòng)客戶端、服務(wù)器端、GPRS網(wǎng)絡(luò)接入三部分組成，安裝方便、操作簡(jiǎn)單，只需在東曲礦現(xiàn)有的Intranet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線VPN接入的擴(kuò)展。2.3.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)東曲礦使用專用服務(wù)器、專用通訊線路、專用網(wǎng)絡(luò)與瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)；使用通用數(shù)據(jù)通訊協(xié)議將礦KJ90監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)雙絞線來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸。達(dá)到安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的共享。手持終端由礦統(tǒng)一配發(fā)，采用多普達(dá)智能手機(jī)。其相關(guān)參數(shù)如下表：手持移動(dòng)客戶端（多普達(dá)等多種無(wú)線手持微機(jī)） 操作系統(tǒng):簡(jiǎn)體中文版CPU:TI OMAP850 201MHz 內(nèi)存:128MB ROM，64MB SDRAM 顯示:2.8, 320 x 240 彩色TFT屏攝像頭:200萬(wàn)像素，高清晰成像質(zhì)量聲音:16Bit自然聲，40和弦 GPS:SiRF STAR III GPS 芯片 接口:藍(lán)牙2.0， Mini USB擴(kuò)展:支持1GB的Micro SD卡 電池:1200mAH，通話3小時(shí)，待機(jī)150小時(shí) 網(wǎng)絡(luò):900/1800/1900MHz三頻，GSM/GPRS/EDGE 尺寸:108 (L) x 58 (W) x 16.8 (T)mm顏色：鐵灰色配置：?jiǎn)坞?單充 Micro sd卡一張(含“靈圖”地圖）車充 車架2.3.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在東曲礦安全生產(chǎn)監(jiān)控服務(wù)器上安裝“mastudio”無(wú)線移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器軟件，用戶手持“多普達(dá) p800”無(wú)線手持微機(jī)通過(guò)GPRS連接到信息中心本地服務(wù)器。服務(wù)器端是連接手持微機(jī)用戶和管理人員的橋梁，響應(yīng)手持微機(jī)的請(qǐng)求，檢索資料發(fā)送給手持微機(jī)用戶或接收手持微機(jī)用戶遞交的數(shù)據(jù)，而手持微機(jī)用戶不需要直接訪問(wèn)信息中心網(wǎng)絡(luò)中具體機(jī)器。A、主要功能： 開(kāi)設(shè)移動(dòng)用戶帳號(hào)，設(shè)置用戶權(quán)限及私有、共享文件目錄； 配置用戶操作菜單、應(yīng)用界面； 設(shè)置數(shù)據(jù)檢索規(guī)則和數(shù)據(jù)遞交流程； 配置管理共享目錄文件（文檔、圖片）及上傳、下載路徑； 配置管理任務(wù)、通知等下達(dá)方式及提醒方式（手機(jī)短信、實(shí)時(shí)消息）等。支持系統(tǒng)：“mastudio”無(wú)線移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器軟件自動(dòng)支持下列數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：Access、MS-SQL SERVER、DBASE、EXCEL、Paradox、DB2、ORACLE以及支持ODBC連接的其它數(shù)據(jù)庫(kù)。技術(shù)指標(biāo)：“mastudio”無(wú)線移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)器軟件在同一服務(wù)器上可以同時(shí)支持2000個(gè)移動(dòng)終端用戶并發(fā)連接。B、GPRS接入 接入方法：1) 在礦信息中心安裝移動(dòng)VPN接入路由器，用作與中國(guó)移動(dòng)公司路由器連接，并終結(jié)隧道；2) 用戶IP 地址，用作分配給 GPRS 終端，與部門內(nèi)部 IP 地址處于同一網(wǎng)段；安全性能：具備三重安全保護(hù)：第一層保護(hù)：合法用戶的保護(hù)，只有合法的移動(dòng)終端（多普達(dá) p800無(wú)線手持微機(jī)）才能通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)登陸礦內(nèi)部網(wǎng)。第二層保護(hù)：數(shù)據(jù)包的保護(hù)。第三層保護(hù)：系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器的保護(hù)。2.4系統(tǒng)實(shí)施所需的硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境： “煤礦安全生產(chǎn)無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)”的實(shí)施需安裝一臺(tái)無(wú)線應(yīng)用服務(wù)器，和一臺(tái)防火墻，并需要為此臺(tái)服務(wù)器分配一個(gè)公網(wǎng)(internet)固定的IP地址，以實(shí)現(xiàn)本礦的領(lǐng)導(dǎo)、管理人員通過(guò)無(wú)線手持終端對(duì)該公網(wǎng)IP進(jìn)行連接，隨時(shí)隨地進(jìn)入“煤礦安全生產(chǎn)無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)”，達(dá)到“瓦斯信息隨手可得、設(shè)備開(kāi)停隨時(shí)可查、瓦斯報(bào)警即時(shí)提醒”的管理效果。由于無(wú)線服務(wù)器需要從安全監(jiān)測(cè)服務(wù)器的KJ90上讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，需要實(shí)時(shí)備份DEV.TXT文件，以便手持無(wú)線終端查詢安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。三、運(yùn)行保障措施 3.1、要抓好組織機(jī)構(gòu)的落實(shí)。為加強(qiáng)對(duì)無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)的統(tǒng)一管理、維護(hù)，應(yīng)成立專門的管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)該系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行管理工作。 3.2、健全制度，明確責(zé)任。應(yīng)制定無(wú)線監(jiān)管系統(tǒng)使用管理辦法、礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)安裝使用管理規(guī)定、綜合信息網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管異常情況處理程序等方面的規(guī)章制度。 3.3、強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)管理人員素質(zhì)的提高。為了確保監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，要求系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中心必須配備中專以上學(xué)歷、熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作、懂煤礦安全管理、工作認(rèn)真、責(zé)任心強(qiáng)的管理人員。 凡從事監(jiān)測(cè)工作的人員既要懂安全監(jiān)測(cè)儀表的使用，又要懂礦井通風(fēng)方面的基本知識(shí)，還要會(huì)安裝、調(diào)試和排除故障。監(jiān)測(cè)人員必須進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)，如安全監(jiān)測(cè)、通訊技術(shù)和通風(fēng)安全等方面的專業(yè)培訓(xùn)，并經(jīng)有關(guān)部門考核合格，方可獨(dú)立工作。 3.4、要做好安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器的日常維護(hù)、調(diào)校工作，保證其工作正常。四、系統(tǒng)使用實(shí)踐及效果 該系統(tǒng)投入使用以來(lái)，東曲礦均未發(fā)生過(guò)瓦斯事故，對(duì)于避免瓦斯事故起到了十分明顯的作用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 并且，方便了領(lǐng)導(dǎo)獲取井下生產(chǎn)信息的情況，為及時(shí)合理的作出生產(chǎn)指揮提供了第一手的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。4.1、 能夠及時(shí)并且非常直觀地得到東曲礦安全與生產(chǎn)情況信息，便于進(jìn)行監(jiān)察管理，起到了避免事故發(fā)生的“守門員”作用。 該系統(tǒng)能夠在手持終端上實(shí)時(shí)顯示井下各工作面的瓦斯情況，還可以顯示各地點(diǎn)的風(fēng)機(jī)、皮帶、采機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行情況，在井下任何地點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)超出規(guī)定要求范圍時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以短信報(bào)警的方式提醒管理人員注意。整個(gè)生產(chǎn)與安全狀況一目了然，十分直觀，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題，容易跟蹤整改過(guò)程和進(jìn)行監(jiān)察督辦。 4.2、 可以在中心控制室遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)測(cè)東曲礦的瓦斯情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，起到了事故查處的“千里眼”的作用。 系統(tǒng)能夠?qū)|曲礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地面聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳到中心服務(wù)器中，提供網(wǎng)上實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。所有監(jiān)測(cè)信息和設(shè)備開(kāi)?？刂茽顟B(tài)在手持終端上實(shí)地顯示，非常直觀，同時(shí)具有較強(qiáng)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能。 4.3、成為煤礦安全數(shù)據(jù)收集的“黑匣子”，提高了煤礦自身的安全意識(shí) 該系統(tǒng)結(jié)合了安監(jiān)部門的行政命令，彌補(bǔ)了井下現(xiàn)場(chǎng)因安監(jiān)人員少，無(wú)法及時(shí)到位跟蹤檢查所造成的事故隱患，成為煤礦管理人員看不到的監(jiān)督員，提高了礦井的安全系數(shù)，杜絕了事故的發(fā)生。 由于該系統(tǒng)具有“礦、科（區(qū)）、隊(duì)”三道監(jiān)管防線，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，防止遺漏安全隱患，同時(shí)由于各級(jí)監(jiān)管部門能夠及時(shí)監(jiān)督煤礦監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，大大提高了設(shè)備的使用率和完好率，因此它對(duì)改善東曲礦安全狀況和促進(jìn)東曲煤礦行業(yè)技術(shù)進(jìn)步有著重要的意義。 參考文獻(xiàn)：1、 史紅，劉微，王宇飛，張剛無(wú)線局域網(wǎng)的嵌入式硬件實(shí)現(xiàn)方案J微計(jì)算機(jī)信息，2007，10-2：電子工業(yè)出版社： 版次：1版 參考起始頁(yè)碼：P35-37.2、 文志成 GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 電子工業(yè)出版社 2005 年6月【版 次】1-1參考起始頁(yè)碼：P42-67.3、美R.J.(Bud)Bates著 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)技術(shù)與應(yīng)用 人民郵電出版社 2004-2-1版次：1版 參考起始頁(yè)碼：P35-37.4、李娟