基于互聯網技術的煤礦安全智能監控系統設計

李梅

摘 要 煤礦智能監控系統的重要內容是加強煤礦安全生產管理，以防止煤礦事故的發生。文章主要是結合煤礦開采環境，基于互聯網技術對智能監控系統在煤礦安全生產監督中的應用進行分析。

關鍵詞 智能監控系統 煤礦 安全生產 互聯網

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

眾所周知，煤礦井下生產環境惡劣，地物結構復雜，許多電氣設備由于缺乏固定的監控手段很容易發生短路、漏電等安全事故。但是僅憑當前的煤礦安全監控系統，不能準時準確地實現對設備故障監控預警工作，給煤礦井下故障處理增添了很多麻煩，并且白白浪費了人力和物力。因此，根據煤礦井下安全生產信息的現場量測數據與資料，建立一套系統、方便實用的反演方法和數值模擬分析方法，有利于煤礦工作的技術經濟效益，對煤礦企業的運營與安全將會有非常好的借鑒與指導意義。

1互聯網網絡設計思路及在煤礦安全生產中的應用背景

互聯網網絡指的是在公用網絡上建立專用網絡的技術。其之所以稱為虛擬網，主要是因為整個VPN網絡的任意兩個節點之間的連接并沒有傳統專網所需的端到端的物理鏈路，而是架構在公用網絡服務商所提供的網絡平臺，如Internet、ATM（異步傳輸模式）、Frame Relay （幀中繼）等之上的邏輯網絡，用戶數據在邏輯鏈路中傳輸。它涵蓋了跨共享網絡或公共網絡的封裝、加密和身份驗證鏈接的專用網絡的擴展。VPN主要采用了隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和使用者與設備身份認證技術。在設計互聯網網絡設計之前，要嚴格劃分煤炭礦區資源線路數據，并實施圖層管理，再通過矢柵劃分的方式進行數據儲存，這是因為存儲空間數據的格式在系統端口緩存中有著至關重要的作用。

2煤礦安全智能監控系統的設計

2.1 聯網設計

為達到網絡帶寬的預定要求，在智能監控系統的設計中采取分層視頻轉發、本地局域網組播的設計方案，也就是在每個網絡層構設視頻轉發服務端口，并且在煤礦現場、區縣市局成立監控管理中心，完善各部門視頻解碼器、電視播放墻等設施。由于煤礦施工長期通常都較為偏遠，帶寬并不充裕，這種聯網設計則可以很好地應用于廣域視頻聯網，若考慮到以后省級平臺視頻聯網模式，這種設計方案無疑當前2 Mb帶寬的最佳選擇，不然很容易致使監控網絡不穩定甚至不能使用。該聯網設計借助已知煤炭網的部分節點，經上級授權之后連接并登錄視頻流管理服務端口，就可以輕松觀看該服務器監控礦區的生產工作視頻，且不會增加前端帶寬負荷，可同時向多個用戶共享圖像信息。

2.2安全系統體系結構設計

在安全系統體系結構的設計方案中，通過4個監控工作站或D1單畫面輪巡，將畫面進行分割并上傳到視頻流管理服務端口，然后統一由視頻流管理服務端口對視頻信號進行存儲和發布，這樣有效地避免工作人員直接訪問客戶端而導致網絡擁塞現象。開展視頻監控工作時，前端攝像機視頻線依次對前端畫面處理器、視頻服務器和光端機實施連接，通過光纜把接受到的視頻信號傳輸到監控中心。如此一來，就很容易造成客戶肆意操作，最終致使后臺數據庫隨時都有崩潰的威脅。所以說，我們應該采取一些可運用的技術對系統進行盡可能全面的安全防范，比如說系統加密、防火墻、真實身份認證、授權控制技術等等。監控中心在接收視頻信息后，第一時間想遠端的視頻服務器發出云臺控制信號，最終傳輸到攝像機云臺控制線，并直接上傳到系統客戶端。

2.3 視頻流管理服務器設計

在視頻監控設計中，視頻流管理服務器無疑是IP視頻監控系統的精神內容。建立視頻流管理服務端口，不但可支持視頻管理系統同時被多名用戶訪問，而且還很好地解決了遠程前端視頻受網絡帶寬限制的問題，從而保證了各部門及領導可以直接通過桌面計算機對視頻監控系統進行訪問，隨時可瀏覽監控現場圖像和視頻。服務器端擁有通過查詢數據庫，進而實現對煤炭安全生產信息化的作用，可以為遠程計算機提供很多實用服務。視頻流管理服務器與空間數據庫建立連接，可提供大量查詢服務，例如屬性查詢服務、矢量和柵格地圖服務等。在安全生產信息系統組成部分中視頻流管理緩存服務器模塊是相當重要的，服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。兩部分組件分工合作，緩存管理組件是根據索引分析所得出的結果，在緩存中處理請求數據然后向客戶端發送，或者利用數據庫中已存數據，而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數據列表。

3結論

綜上所述，為了順應技術進步的潮流，以計算機網絡技術為手段，輔助設計煤礦智能監控系統，以實現計算機互聯網技術對煤礦安全生產管理具有重要且現實意義。

參考文獻

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