基于杏花煤矿安全生产信息系统的设计

李 晓 艳

(鸡西大学 电气与信息工程系，黑龙江 鸡西 158100)

1 概述

目前，煤矿安全事故不断发生，其中重要原因之一是企业的安全生产“长效机制”还没有真正建立起来，企业安全生产信息手段落后，矿井安全监测监控体系不健全，除瓦斯监控设备外，井下生产监测监控系统，比如温度、电力、压力、提升、运输等监测设备也是不能令人满意。另外，对于煤矿来说，信息快速、实时的收集非常重要，但当前很多煤矿，特别是有些偏远的、小型的煤矿，信息化装备十分落后，多数还是传统的人工管理，有些煤矿甚至根本不具备计算机报送数据的能力。因此，在管理难度大、地域广、人员少、任务重的情况下，除了安装适用的监控主机、井下监控分站、瓦斯断点仪及各种传感器实现矿井瓦斯的连续检测监控外，采用信息化的手段利用计算机技术、通讯技术和网络技术来对煤矿的安全生产监控系统信息进行实时监控，强化监控管理利用，开发煤矿安全生产综合信息系统并在实际中应用是很有必要的。

2 系统总体功能结构

杏花煤矿安全生产信息系统是一个以各级安全生产监管单位为主体，实现对分布在管辖范围内的井区生产实时数据的采集、存储和监控，通过安全生产数据的统计分析，为监管部门进行科学决策提供依据，最大程度地排除事故隐患，杜绝突发性安全事故的发生。

其系统总体功能结构如图1。

数据采集系统：由专用的接口程序组成，安装在井下监控系统的上位机PC上，主要负责从井下监控系统中读取数据，并通过网络向安全生产监控中心实时发送数据。可以灵活设置实时数据上传的周期。

网络通讯接口：本系统的实时数据传输可采取多种方式，对于有条件的地方可通过宽带和专线的方式接入Internet，对于距离较远，不方便用有线方式连接的可采用GPRS/CDMA或微波方式远程无线通讯。

实时数据平台：采用HIRIS存储从井下监控系统中采集上来的生产安全实时数据，可压缩存储海量历史数据。

基础业务平台：完成系统的初始化设置，包括组织机构的管理、用户的管理、权限的设置以及维护等功能，为其他业务系统提供基础平台框架。

安全监控与分析系统：进行安全生产实时数据的查询、计算和分析，形成各类安全生产报表。通过图形化的分析工具，对历史数据进行综合分析。

应急指挥系统：用于应对事故发生时，应急预案的生成、发布及记录预案执行情况。

生产管理系统：全面管理煤矿生产过程中的计划编制、生产调度、班报记录、井下考勤、安全培训、用品领用等内容。

综合服务系统：由大屏幕显示、短信报警通知、视屏监视系统、GIS地理信息系统组成。

3 系统总体网络结构

由于杏花煤矿各井区相对分散，需要根据井区所处地域的实际情况来确定实时数据上传的网络通讯模式。因地制宜地选择投资较少、性价比高的数据传输方式，可采用 GPRS/CDMA等无线网络通讯方式，这样一次性投入较少，并且日常运营费用低，安装使用方便，更加贴近专业数据传输的需求。另外，在GPRS/CDMA等无线网络覆盖不到的地方，可优先选择ADSL宽带接入方式，通过共用本地电话线路实现宽带上网。在不具备宽带接入条件的矿井，只能采用电话拨号方式连接Internet。可以采取间断拨号的方式，通过设置合理的数据上传时间间隔来缩短在线时间，从而大大降低本地网络的运行费用。

从杏花煤矿井下监控系统中采集上来的实时数据采取集中存储和管理的方式，即存储到中央监控中心的数据库服务器中。其他各级监控中心和基层监控点通过Web方式访问中央监控中心的Web服务器，获得所辖区域井区的实时生产运行数据。采取这种模式，可以通过多种安全防范机制，提高数据的安全性，同时也大大降低了维护成本，更能够从技术手段上保证系统稳定、有效地运行。

综上所示，结合杏花煤矿的实际情况，根据安全生产信息系统的具体要求，整个系统的网络连接方案如下：

中央监控中心采用DDN专线接入互联网，并通过分配获得的公网IP地址建立数据接收服务器和Web服务器，以实现实时数据的接收及数据的展示。

其他各级监控中心和基层监控点采取ADSL方式接入互联网，实现对中央监控中心的Web访问。对不具备条件的地方，可根据情况选用GPRS等无线接入方式。

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