基于GPRS/CDMAIX煤矿安全数据采集通讯系统

解 决 方 案

一、煤炭安全监控系统现状分析
在我国煤炭行业，大多数企业都已经或正在进行煤炭安全监控系统的建设，这些系统的建立在实现安全生产的过程中起到了重要的作用；但是由于各种系统建于不同时期，使用不同的技术，各系统无法有效的集成，使安全生产监测监控信息不能很好的整合、利用。将安全生产监测监控信息及时、准确的传送到各级相关人员手中，缺乏有效的手段。
1、煤矿安全监察工作重要性
 在煤炭企业，安全生产是摆在各级领导面前的第一位大事，是煤矿企业生产过程中的重中之重。
 国内煤炭生产的事故不断，特别是不断发生的重大瓦斯爆炸事故造成了严重的损失。
 及时发现重大事故隐患，避免灾变事故的扩大等一系列工作，使煤矿安全监察工作显得尤为重要。
 充分利用当前先进的通信网络及信息技术，结合实际应用，是提高安全生产监督、监察、管理的有效手段。

2、煤矿安全监控系统现状分析
 安全监控系统的装备，能够实现了对瓦斯、风速、一氧化碳等环境参数和通风机等设备设施的全面监测。
 安全生产监察人员少，乡、镇小煤矿多,矿井的瓦斯状态巡察不过来，安全生产监督管理部门很难及时的了解生产矿情况，对煤矿生产环境进行实时监测。
 有些小煤矿安装安全监测监控系统并不使用；或是为了不影响生产，采用将断电开关顶住，将瓦斯探测器用塑料布包裹等手段，使矿井瓦斯监控系统不起作用，造成安全隐患时有发生。
 有些监测瓦斯的管理人员擅离职守、瓦斯超限时不报告，煤矿瓦斯超限生产比较严重，事故频发。
 实施“一通三防”（通风，防火、防尘、防瓦斯）安全设施是保证安全生产的重要手段。而对“一通三防”安全措施实施远程监察管理又是我国当前煤矿安全生产监督管理的重中之重。

3、煤矿安全预警监察系统设计思想―――
局矿联网 矿井安全远程实时监察
 根据目前安全生产监督部门很难实时的了解煤矿生产的的安全情况开发并研制，实现各地区煤矿之间的安全信息互联。
 实现对煤矿安全状况的远程实时监察。
 可以远程监控矿井瓦斯、一氧化碳等环境参数和风机情况。
 利用GPRS/CDMA1X通讯方式，实现安全数据远程实时传输。
 针对煤矿安全而开发的大型数据库功能完备，可实现实时数据查询、历史数据查询及安全情况分析等功能。
 瓦斯超限之后可通过手机短信（SMS）方式自动报警，将报警信息发送到相关人员的手机上。

二、 程煤矿安全预警监察系统远程方案设计
1、方案网络架构



2、系统简介及组成
远程煤矿安全预警系统，通过标准的数据采集网关，实现了不同的监测监控系统数据采集功能，通过GPRS网络或CDMA1X无线网络，基于无线传输的网络平台，为不具备有线传输条件的企业，特别是地域跨度较大的煤炭企业，提供了成本低、见效快、高效率的数据传输平台，实现监测数据的远程无线传输。同时，可通过短信（SMS）方式将报警信息发送到相关人员的手机上。为煤炭企业安全生产提供强有力的监察手段。
1）.终端数据采集/集中部分――煤矿安全监察终端（NJC－2000）
采用无线网络通讯模块，各矿井监控系统的数据信息通过主控服务器的标准接口和内嵌软件传送至NJC-2000通讯终端，经处理后通过终端内部的无线通讯模块建立无线数据连接。
2) .网络传输部分――GPRS或CDMA1X无线通讯网络
利用GPRS/GSM网络或CDMA1X网络传输通道，数据加密传输。
3) .安全监控中心部分――部门数据中心
监控中心服务器申请配置固定IP地址，申请配置专线或VPN，与无线数据通信网关建立连接，监控中心服务器上安装无线GPRS/CDMA1X煤矿安全在线监控系统软件。
4) .信息管理系统――河南九鼎煤矿安全生产监察系统
数据接受、数据校验、数据分析、数据查询；报警信息分级控制；报警信息发送。
3、方案实现功能



1） .测监控系统数据采集
 自动数据采集；煤矿企业的安全指标通过NJC-2000自动采集，并完成数据转化及存储，发送到监控中心进行进行处理。
 人机交互数据录入（发送通知、公告）；当发现瓦斯含量超标后，数据会通过NJC-2000系统进行验证后，自动产生报警信息；并且通过无线网络自动传送到监控管理中心或采用短消息的方式发送到安全管理人员的手机上。
2) .实时报警信息无线发送
 发送短信；将信息（SMS）发送到管理人员或煤矿领导的手机上。
 优先级控制；报警信息产生后，系统会根据自身的优先级控制功能，决定信息先发给谁，后发给谁，有利于煤炭企业对报警信息产生后的安全事故处理工作。
 回执查询；
3) .远程无线实时数据传输
 通过无线网络（GPRS或CDMA1X）进行无线网络传输。
 数据连续不间断，保证安全数据的实时性。
4）.基本管理功能
 信息源管理
 用户管理
 数据管理
 统计分析
4、未来可扩展功能
远程煤矿安全预警监察系统平台的搭建，可以搭载并扩展多种安全监控业务或网络服务。例如：
 煤矿通风装置（主扇/风机）的远程监察管理
 矿工井下安全无线定位
 矿井井口或其它位置的无线视频监控
 可实现 省－市－县－煤矿四级联网，直至最终全国联网
煤炭安全监督管理局可通过这种平台的搭建，实现安全方面更多的业务控制、安全控制及未来多媒体信息传输。
5、煤矿安全监察终端介绍
煤矿安全监察终端（NJC－2000）是专门为煤炭行业设计开发的工业化专用智能终端，适用于煤矿企业企业环境。
煤矿安全预警监察终端特点：
 免维护：嵌入式平台设计，适用工业企业环境，免于维护
 超静音：系统启动、运行安静，节电设计。
 多接口：多种通讯接口及内嵌软件数据接口，可连接并监察多种煤矿瓦斯监控系统。如：KJ4/KJ66/KJ75/KJ2000等全国16家定点企业所有产品。
 免升级：通过软件扩展系统功能，硬件免于升级。
 安装简便： 可通过RJ45连接
同时煤矿安全监察机具有LINUX或WINCE内核控制程序，拥有自主知识产权，具有更强大的管理于控制功能及数据采集功能。
A． NJC-2000无线监察终端



B．终端技术参数
外部电源：
交流200V ~ 240V, 50HZ

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:
电源指示灯

频段：
GPRS GSM CDMA1X标准频段

天线：
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）

使用温度：
-15℃ ~ 60℃

保修：
免费保修一年


6、煤炭安全监察管理系统介绍
煤炭安全监察管理系统是一种交互式的管理系统,具有操作简单、系统稳定、功能完备、有异常情况自动报警等特点。采用无线通讯的方式进行数据传输、实时监测。有着强大的数据存储、计算功能。
1）.人性化的操作界面



2）.实时数据显示





3）.历史监察数据分析



4）.监察终端断电分析



5）.功能界面



7、系统安装及网络运行简介
 系统安装简单、维护方便。每个监控地点完成安装只需要10分钟。
 监控席与被监控点之间利用GPRS/CDMA1X的通讯方式，用户可随意分布和移动自己的网络点。
 无须考虑线路的维护或通讯中断，建设新的监测点无需进行拉线，埋线等工作。
 资费低廉（每月只需30-50元）。
 接入速度快，通信质量稳定可靠，永不掉线。

三、矿安全预警监察系统行业应用优势
远程煤矿安全预警监察系统可以实现：
 建立完整的煤矿分布式安全综合监控系统，实现监控数据实时监测、远程传输。
 通过认证系统安全加密，实现对安全管理人员的权限配置、属性控制
 可广泛应用于各统配煤矿和地方煤矿现有的监测系统，通过对监控设备实时监控，为安全生产提供可靠的保证
 可应用于统配煤矿及地方煤矿自身的安全生产管理，如：报警信息可随时发送的煤矿管理人员的手机上；也可以加强煤炭安全管理委员或煤炭行业管理部门会对各煤炭生产地点的安全检测及远程控制
 报警信息实施发送，利于煤炭企业对报警事件的及时处理及快速反映，加强了煤炭社产企业的安全管理
 加强了煤炭企业及管理部门的企业信息化建设，杜绝了安全生产管理上由人为造成的隐患

四、河南九鼎远程煤矿安全预警监察系统实施方案
（一）网络组建
1．组建一个可接入Internet的局域网（如已有局域网则可利用这个网络）
2．网络应具备固定公用IP地址（可到电信局申请ADSL或DDN）
3．网络结构：见下图


（二）硬件设施
1．到电信局申请GPRS数据卡两张
2．数据库服务器一台（可选择高档PC机或server）
3. 至少一台客户端管理机一台（性能好的PC机即可）
4. 如需打印报表，则还应准备打印机一台
5．路由器一台（CISCO 2500以上，待协商）
（三）具体实施步骤
1. 在煤矿安装 NJC-2000终端，并进行配置
2．在数据中心组建基于Internet的局域网
3．安装服务器端与客户端软件
4．配置服务器
5．配置路由器
6．将相关人员的手机号写入系统中
7．调试整个系统使之正常运行