煤礦安全監控網絡技術的應用

摘 要:煤礦安全問題是我國長期以來格外關注的一個問題。一方面人們希望通過開采煤礦獲得資源，同時又需要盡可能避免事故，保護煤礦工作者。隨著信息技術的高速發展，建立全面、健全的煤礦安全監控網絡逐漸成為可能。本文簡單介紹了常見的煤礦安全事故類型，并且分析了運用計算機網絡技術解決煤礦安全問題的具體策略。

關鍵詞:煤礦安全監控網絡計算機網絡服務器

中圖分類號:TD76文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0110-01

引言

“礦難”是一個長期以來牽動中國人民心弦的名詞，一方面煤礦開采為人們提供了大量的重要資源，可另一方面，煤礦的安全事故正在不斷發生。小礦小難，大礦大難。煤礦的生產安全已經逐漸成為煤炭人心中最大的痛，它不停地考驗著目前我國煤礦安全監管措施的有效性的，同時還敦促我們加快對煤礦安全相關科技領域的探索。

1 煤礦安全問題概述

我國目前礦難頻發這一現象實際上反映的是監管機制不到位、安全意識淡薄、科技水平落后等等問題。因為利益的驅動，人們不可能停止煤礦開采工作，因為這個原因，安全問題的重要性就格外凸現出來，人們必須對安全問題給予足夠的關注與重視以改變礦難頻發的現狀。然而，煤礦安全生產最大的困難實際上就在煤礦本身，開采條件復雜、情況多變，即使有了足夠的投入，礦難已然顯得難以避免。礦難一次次的考驗著煤礦工作者的應變能力、事故處理能力，但是相關工作人員始終沒能成功的將補救轉變為預防。如何盡可能的避免礦難也就成了安全問題的核心與關鍵所在。

中國煤炭學會副秘書長成玉琪曾指出，中國煤礦行業的現狀可以說是水、瓦斯、煤塵、火、頂板“五毒俱全”，極度難以治理。與此同時，中國的煤炭產量95%以上都來自井工開采，這意味著我國煤礦的開采作業環境相對其他采煤國家而言極度復雜，制約安全生產的因素眾多。我國煤礦的主要開采事故類型為瓦斯、頂板、運輸事故和地下水。這四類事故的總和可以占到煤礦事故總數的89.23%，四類事故死亡人數占煤礦事故死亡總人數的87.96%。

中國是一個領土遼闊的國家，地形地貌種類繁多，煤田的地質構造復雜，煤礦開采的機械化程度相對較低，采掘工藝比較落后，頂板事故也因此成為采煤作業中最容易發生、最常見的事故。據相關資料統計，頂板事故數量占采煤事故總數的53.86%，頂板事故造成的死亡人數占煤礦事故死亡總人數的39.85%。

除此之外，由于部分煤層的賦存條件較差，煤礦瓦斯災害格外嚴重。我國大中型煤礦中，高瓦斯礦井約占礦井總數的43.7%，突出礦井約占19.89%。而小煤礦中，高瓦斯礦井占16.1%以上。隨著煤礦開采作業深度不斷增加，開采強度不斷加大，煤與瓦斯發生突出的危險系數也隨之不斷增加，突出危險區域的面積也在不斷擴大。瓦斯突出類事故占煤礦事故總數的16.94%，該類事故導致的死亡人數占煤礦事故死亡人數的34.72%。這類事故中的人員損失極大，危害嚴重，平均每瓦斯起事故造成至少9.36人死亡。

近年以來，隨著煤礦開發與生產的深度日益增大，水害的威脅程度、水害的產生條件以及水害的形成機理都逐漸變化著，給對井下突水的導水通道、水源和補給強度的分析都造成很大難度，對水害的治理工作提出了很高的技術要求。

2 安全監控網絡的具體功能

實時數據的采集。實時數據就是包括了傳感器等各個安全設備的信息與實時監測安全的各項數據，這些的產生數據是實時采集的，一旦有變化發生，就立馬會被采集并傳輸到服務器的終端。實時數據就是指的安全數據，它是整個流量中最大的一個部分。它們的采集、傳輸、存儲與展示，直接關系到安全監控是否能夠實現，是整個系統的中心功能。

管理數據。管理數據就是包括了煤礦的生產管理、一般信息、安全管理等方面的各項信息。其中一般性的信息包括了煤礦的基本情況;生產管理則包括了工作上面的信息、挖掘前進等方面的內容;安全管理也是包括了瓦斯通風信息、隱患監察、各種類型的監測報表等等。它們都為決策者有效地提供了多種輔助數據與信息。

3 運用計算機網絡技術解決煤礦安全問題

3.1 計算機網絡的建設與改造

當前的煤礦安全監控網絡現狀是:省級煤礦監控網絡與下屬的部分煤業集團的廣域網、產煤省轄市網絡沒有有效的連接起來，為了實現地區性的煤礦安全監控網絡系統的合理建設，應當對對省級網絡進行升級與結構優化，形成核心交換機到各個產煤城市、產煤集團的大范圍連接。

3.2 具體業務的分區管理

為了在實現內外網絡邏輯隔離的同時滿足外界通過身份驗證訪問內部網絡的業務需要，從管理的角度可以將煤礦安全監控網絡劃分為兩部分，即內網業務區與外網業務區。

內網業務區主要包括3個部分: 其他業務區、瓦斯專區、管理服務區。由于瓦斯監測監控網絡要求的安全性能很高，監控網絡需要實現的功能較為繁多，因而單獨建立瓦斯專區。其他業務區的主要工作則包括調度數據、公文運轉、內部業務網等。管理服務區的主要工作包括IP電話、視頻會議、認證服務器等用于管理整個內部網絡的功能。

考慮到視頻會議系統與調度IP電話指揮系統在實時性方面要求格外嚴格，需要保證盡可能短的延遲時間，可以以將視頻會議系統控制中心與調度IP電話指揮中心的網絡直接簡介在核心交換機上，而不放入防火墻內。

外網業務區的工作內容主要包括對郵件服務器、外宣傳網站、負責辦公區和家屬區訪問互聯網的服務器等。

3.3 服務器端的開發與部署

通訊服務器主要負責接收下級數據監控節點或者具體某個煤礦實時上傳的設備數據、環境數據以及管理數據，進而對這些數據進行統一的分析與管理，在出現異常時發布警報，同時對外提供實時數據的訪問接口。除此之外，通訊服務器還要保證其他服務器的實時數據查詢服務。通信服務器框架下包括了數據采集、通訊協議、數據發布、數據傳輸等功能，是整個煤礦監控網絡的基礎。

地理信息服務器的主要任務是提供地圖的縮小、放大、查找、漫游、全圖、測距、鷹眼、圖層設置等常規的地圖操作功能。同時還負責實現各種模擬量、開關量的圖形、數據等信息的顯示。數據庫服務器主要存儲全部的非地圖數據，包括設備數據、環境數據、管理數據等實時信息，同時，數據庫服務器還要提供相應的統計、查詢等功能的具體數據來源。

4 結語

本文簡述了常見的煤礦安全事故類型及成因，介紹了安全監控網絡的具體功能，通過作者在日常工作中的探索與思考，提出了計算機網絡的建設與改造;具體業務的分區管理;服務器端得開發部署等有針對性的優化煤礦安全監控網絡的技術與策略，并且對其進行了深入、透徹的分析。

參考文獻

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