礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)結構優(yōu)化的分析

王振喜

摘 要：在礦山的開采過程中會涉及到瓦斯的應用，而在應用瓦斯的過程中極容易發(fā)生爆炸，瓦斯在爆炸后產生的高溫高壓促使爆炸源附近的氣體迅速向外沖擊，造成人員傷亡，破壞道路和設備設施，揚起大量礦塵，使其參與爆炸，產生更大的破壞力。此外，爆炸后還產生了大量有害氣體，導致中毒死亡，嚴重影響著礦山企業(yè)的發(fā)展與經營。因而，就需要在礦山中設置瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)來進一步的對瓦斯的進況進行提前的了解，進而能夠準確的掌握信息，從而做出對應的改進措施。但是當前的礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)中存在一些問題影響著監(jiān)控集成系統(tǒng)的發(fā)展和使用，因而，本文對當前礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)結構進行了全面的分析，并提出了對應的優(yōu)化措施來提高礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的質量水平，進而使得礦山瓦斯的監(jiān)控集成系統(tǒng)能夠更好的發(fā)揮作用。

關鍵詞：礦山瓦斯;監(jiān)控集成系統(tǒng);結構優(yōu)化;分析

1 當前礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的分析與研究

1.1 當前礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀

在當前的礦山企業(yè)中，基本上每一個礦山中都MCGS組態(tài)軟件和相關數(shù)據(jù)信息庫，從而根據(jù)對應的軟件來進一步的獲取礦山中瓦斯的具體情況，以及進一步的對瓦斯進行控制和管理。在每一礦山中MCGS軟件主要是為了對該礦山中的各項數(shù)據(jù)進行對應的處理，展示以及儲存，同時還要將所對應的文件和實際的數(shù)據(jù)信息在網絡下進行傳輸，也就是將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄侄说腗CGS，便于控制中心能夠準確及時的分析各個礦山中的數(shù)據(jù)信息，提高了對瓦斯監(jiān)控的效率，能夠及時對出現(xiàn)的問題進行處理，從而避免造成人員的傷亡。

1.2 當前礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)中的優(yōu)點以及出現(xiàn)的問題

1.2.1 瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的優(yōu)點

在最先的礦山開采過程之中，采用瓦斯來進行開采，根本沒有對瓦斯進行實時監(jiān)控的技術，因而只能是根據(jù)經驗來進行處理，存在一定程度的風險。而在礦山中設置瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)能夠通過實時的監(jiān)控來掌握瓦斯的具體數(shù)據(jù)信息，從而控制中心能夠快速的根據(jù)瓦斯的數(shù)據(jù)信息來制定措施來解決瓦斯的問題。總的來說，MCGS軟件在礦山瓦斯中的使用能夠將瓦斯的信息進行共享，同時能存儲數(shù)據(jù)信息，展示瓦斯的相關數(shù)據(jù)信息，提高了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的效率和保證了瓦斯使用的安全性。

1.2.2 瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)中存在的問題

瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)在使用的過程中，所有的數(shù)據(jù)信息是經過MCGS軟件來進行傳輸?shù)?，也就是在礦山端需要對所有的瓦斯的數(shù)據(jù)信息進行收集，處理，編寫對應的數(shù)據(jù)庫信息，繪制對應得瓦斯數(shù)據(jù)曲線，之后是將處理過的信息進行上傳到控制中心。而在控制中心的MCGS軟件需要與各個礦山端進行聯(lián)系，還要進行遠程的操控與調用，各個端部的工作內容較為繁重，而且所有的工作是由一個系統(tǒng)來進行工作的，因而增加了一定的難度，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題將會使得所有的工作受到影響，最終影響著整個瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的正常工作。再者是瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)中，所有的數(shù)據(jù)信息均會上傳到控制中心，一些不重要的數(shù)據(jù)也會占據(jù)一定的帶寬，較多的數(shù)據(jù)信息還會使得控制中心受到影響而出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓的情況，進而影響則瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的發(fā)展和應用。

因而在對礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中，一定要將通信模塊與其余的模塊進行區(qū)分，也就是指通信模塊能夠獨立的將一些不重要的信息進行刪除，并且能夠生成對應的各個礦山的瓦斯信息的文件，以便于控制中心能夠根據(jù)對應的文件來對各個礦山進行數(shù)據(jù)的處理，避免控制中心和礦山端需要處理較多的數(shù)據(jù)信息，節(jié)省了一定的帶寬，進而提高瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的工作效率。

2 對當前礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)結構的優(yōu)化

2.1 在對當前礦山瓦斯集成系統(tǒng)結構優(yōu)化后的目的

在對瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)結構進行優(yōu)化之后，要實現(xiàn)無差錯的過渡，不能對礦山正常的運行造影響。再者是，要將傳統(tǒng)的系統(tǒng)結構進行優(yōu)化，也就是將通信模塊，數(shù)據(jù)分享模塊以及其他模塊進行分開作用，將三個模塊分別放在各自對應的局部服務器，進一步的降低了一個服務器的負載，明確的劃分各個模塊的工作任務，降低瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的出錯率。第三是在礦山的各個區(qū)域中采用雙向服務器來進行工作，進一步的提高了瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的工作效率。同時，解決了數(shù)據(jù)信息傳輸中占用帶寬的問題和在控制中心的堵塞問題，減少對網絡帶寬的占用性。

2.2 礦山監(jiān)控集成系統(tǒng)優(yōu)化后的總體結構

為了進一步的減少各個礦山中系統(tǒng)的負擔，將通信模塊與信息的分享模塊融合在一個服務器上，對于信息的查看，編寫數(shù)據(jù)庫以及繪制數(shù)據(jù)的曲線等分配到另一個服務器上，進而減輕了服務器的負擔，同時節(jié)約了系統(tǒng)資源。再者，為了解決帶寬的問題和減少服務器的處理信息的消費，在各個礦山端部設置信息篩選的程序，進而對各類數(shù)據(jù)信息進行處理將一些重要的信息進行編寫成對應的文件，而對于一些報警和預警的信息要重視，及時的進行上傳。對于一些不太重要的信息進行設定次數(shù)，達到一定的次數(shù)再進行傳輸，進一步的減少了帶寬的占用，減輕系統(tǒng)的負擔，增加系統(tǒng)的工作效率。

2.3 對礦山監(jiān)控集成系統(tǒng)通信模塊和數(shù)據(jù)信息傳輸模塊的優(yōu)化

在瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)中，最關鍵的就是通信模塊，通信模塊的正常運行就能夠保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在對系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程中，將通信模塊設置為雙向的通信機制，主要是對數(shù)據(jù)信息的傳輸，對網絡通信狀態(tài)進行檢測。在優(yōu)化的過程中，首先是數(shù)據(jù)傳輸選用UDP進行探測，TCP的連接方式來進行連接。通信模塊定期進行UDP來檢測，主要是為了保證網絡的通暢。如果需要進行數(shù)據(jù)的傳輸就需要礦山端部與控制中心來建立TCP的連接，進而傳輸對應的數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)傳輸完畢之后，及時的關閉連接，減少對帶寬的占據(jù)。礦山端部與控制中心的通信模塊基本相同，只是在文本接口的端部存在差別，進而保證了系統(tǒng)的可移植性和穩(wěn)定性。礦山端部是記錄礦端部的通信信息，而控制中心是對所有的礦信息進行管理。

2.4 在對礦山監(jiān)控集成系統(tǒng)優(yōu)化過程中的注意事項

在對礦山監(jiān)控集成系統(tǒng)的優(yōu)化過程中，控制中心的數(shù)據(jù)信息的分享是以文本文件的形式來進行傳輸?shù)?，不論是對于信息的查看，編寫?shù)據(jù)庫以及繪制數(shù)據(jù)的曲線等都是依賴于數(shù)據(jù)信息的分享來實現(xiàn)的。所以，在優(yōu)化的過程中就需要建立對應的完整全面的文本文件信息的寫入和讀取的程序，進而減輕服務器的負擔。再者是對于文本文件數(shù)據(jù)信息的分享中，每個文件會被多個程序來進行使用，如果某一個程序使用的時間較長，就會影響其他程序的使用。因而，在建立文本文件數(shù)據(jù)信息的分享中嚴格控制單個程序的使用時間限制。第三是在數(shù)據(jù)信息的傳輸過程中，要遵循相關的通信協(xié)議和規(guī)章制度，從而方便控制中心和礦山的端部能夠快速地處理數(shù)據(jù)信息。最關鍵的就是要制定相關的通信分辨標準，也就是對信息進行篩選的標準，進而根據(jù)標準來進行分析，將一些重要的信息及時的進行處理而不重要的信息在達到一定的次數(shù)之后進行傳輸，進而降低服務器的負擔。

3 結語

總的來說，在對礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)進行優(yōu)化，可以有效的提高監(jiān)控集成系統(tǒng)的工作效率，減輕服務器的負擔，及時得將一些重要的信息進行傳輸，進而由控制中心指定措施來解決問題。同時，優(yōu)化系統(tǒng)的結構還解決了占據(jù)帶寬的問題，減輕系統(tǒng)的負擔，增加系統(tǒng)的工作效率，最終促進礦山瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)的發(fā)展和應用。

參考文獻：

[1]劉曉東，華剛.淮北礦業(yè)集團煤礦瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集協(xié)議的分析[J].礦山機械，2005（10）.

[2]徐春艷，華鋼，劉曉東，胡義華.基于MCGS組態(tài)軟件的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].工礦自動化，2005（05）.

[3]楊帆，華剛.煤礦瓦斯監(jiān)控集成系統(tǒng)結構優(yōu)化的分析[A].第十七屆全國煤礦自動化學術年會、中國礦炭學會自動化專業(yè)委員會學術會議論文集[C].2007.