數字化煤礦安全監測監控係統的應用與實踐
摘 要：簡要介紹了基於互聯網地理信息係統（WebGIS）的數字化煤礦安全監測監控係統 ，通過在太原煤氣化集團公司中的應用，得出該係統對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義，應廣泛推廣使用。 關鍵詞： 數字煤礦安全瓦斯 監測監控瓦斯02manbetx.com
是我國當前煤礦生產的主要災害，而裝備礦井安全監測監控裝置又是防止瓦斯02manbetx.com
最重要的現代化手段之一。然而近年來重、特大瓦斯爆炸02manbetx.com
卻多次發生在裝備有礦井安全監測監控係統的國有重點煤礦中，究其原因是多方麵的，但與監測係統的使用、管理、技術等有密切關係，如係統的集成度低。由於各種係統建於不同時期，使用不同的技術，各係統無法有效的集成，使安全生產監測監控信息不能很好的整合、利用，安全生產信息及時、準確的傳送到各級相關人員手中缺乏有效的手段，僅局限於煤礦一級。
在人們可利用的信息中80%都與圖形有關,而互聯網地理信息係統（WebGIS）克服了傳統數據庫不能處理數字圖形空間數據的弊端,能夠對圖形空間進行數字化描述、03manbetx
和表達以及能夠與數據庫無縫集成,因而近年來得到了廣泛應用。
隨著計算機和網絡技術的日臻完善和飛速發展，一種基於Internet和Intranet網絡技術的以遠程煤礦安全實時監測監控為主，集安全信息采集、采掘位置動態跟蹤、隱患警告、02manbetx.com
報警、安全監管、安全調度等功能為一體的計算機信息網絡係統在有關科研部門的努力下已研製成功。由山西省晉城市陽城縣政府與中國煤炭科學研究總院撫順分院軟件中心（沈陽新元信息工程軟件公司）共同開發的“煤礦安全生產數字化網絡動態實時多級監管係統”能夠將現有不同時期、不同種類、不同技術的安全生產監測監控係統和新建的係統整合在統一的平台上，使從企業的生產環節到政府的監督管理機構都能及時得到安全生產的信息，協助將安全生產監督管理工作落到實處。
該係統的網絡結構采用目前最先進的B/S(瀏覽器/服務器)結構；煤礦與上級監管部門的數據采集通訊為光纖通訊方式；GIS(地理信息係統)技術采用最先進的網站地理信息係統（WebGIS） ；對煤礦安全生產實行數字化監測與監管，通過網絡對煤礦井下瓦斯濃度、風機開停狀況、設備匱缺和斷電狀況進行全天候的高效快捷實時監控。
二、數字化煤礦安全監測監控係統在太原煤氣化集團公司中的應用
2.1 建設的目標
太原煤氣化集團公司數字煤礦安全信息網的服務範圍為五個煤礦，其中有三個煤礦已安裝了瓦斯監測監控係統:嘉樂泉煤礦監控係統型號為KJ2000；爐峪口煤礦、南山煤礦煤礦監控係統型號為KJGIS；三個煤礦的瓦斯監測係統數據全部送到集團公司信息中心。由於東河煤礦和離石煤礦為基建礦井，暫不上瓦斯監測監控係統，但該信息網為這兩個礦井留有後續擴充能力。信息中心負責信息傳遞、數據存儲、網絡運行維護，總調度室負責各煤礦井下瓦斯監測監控信息的管理，安監局負責井下瓦斯監測監控係統的監督。應用軟件要求：
1）、采用先進的WebGIS數字煤礦網絡實時多級監測與監管技術，通過訪問集團公司WebGIS網站，使各級安全管理部門能夠采用直觀數字圖形化方式，在任何時間任何地點實時監測煤礦安全狀況，及時發現和處理安全隱患，為防治瓦斯事故構築多道防線，減少事故的發生。
2）、能夠直接在數字采掘工程圖上直觀顯示傳感器及控製設備的真實位置，實時實地顯示監測與設備的運行及控製狀態；能夠與各生產係統集成進行數字圖形化調度管理。
該安全信息網絡是一個以遠程煤礦安全信息實時監控為主，由省、公司、礦三級信息平台與相應的傳輸通道組成，能夠及時、準確、可靠地進行數據及多媒體信息傳輸，並可在網上進行各種與企業安全生產相關的信息查詢。
2.2總體建設方案
集團公司使用專用服務器、專用通訊線路、專用網絡對其所屬三個煤礦兩種類型瓦斯監測監控係統實現聯網；使用通用數據通訊協議將煤礦監測數據通過光纖來實現實時數據的及時傳輸。
網站建設模式采用集中模式，即煤礦建局域網但不建網站，在集團公司建一個中心站，所有煤礦與集團公司直接聯網，監測數據直接傳輸到集團公司中心站，煤礦基礎數據集中存儲在集團公司網站。
井下采用傳統的樹形結構：總站—分站—傳感器，集團公司中心站設三層網絡交換機1台，服務器3台，其中1台Web服務器，1台數據庫服務器，1台數據采集服務器，服務器為雙CPU；各礦設網絡交換機，建立煤礦局域網，通過訪問集團公司的網站實現信息查詢和網絡實時監測監督。在公司董事長、總經理、總工程師、調度室、礦長、通風區等有關部門設置授權終端。其餘用戶采用B/S（瀏覽器與服務器）模式，通過集團公司網站進行授權訪問。
軟件係統由係統軟件、開發與運行平台軟件和應用軟件三層組成。
a、係統軟件 網站服務器操作係統采用Windows 2000 Adance Server ，客戶端采用Windows 2000
b、平台軟件 采用目前先進的美國MapInfo的MapXtreme地圖應用軟件作為WebGIS網站建設的基礎平台軟件，在其基礎上運行開發的應用軟件。
c、應用軟件
應用軟件係統由煤礦工作站、網絡服務器數據通訊及采集處理、集團公司網站服務器應用三級應用軟件共十個應用子係統組成，相互關係如圖所示。
三層應用軟件關係圖
(1)、先進的信息化平台，能夠全麵管理和充分利用各種信息資源。
(2)、基於Intranet WebGIS網站，實現信息高度共享。
Intranet是局域化的Internet，以TCP/IP基礎，以Web為核心應用，構成統一的信息共享與交換平台，用戶無需操作培訓，通過瀏覽器就能發布信息、進行各種空間檢索和空間03manbetx
。各級管理人員能夠共享礦井數字地圖和開采設計等各種信息資源，便於各部門的技術交流與協同工作。
(3)、獨特的信息圖形可視化顯示，直觀的圖形化信息查詢
該係統以圖形元素點、線、麵的方式儲存圖形空間信息，因此可以對圖形進行編輯、任意放大、縮小、漫遊和按任意比例尺寸打印輸出而不失真，能夠在圖上直觀地進行信息查詢和進行各種空間03manbetx
與決策支持。如可隨意查看采掘工程圖、各種設備布置圖等；對於工況信息如通風係統、風機、風門狀態和監測係統實時監測數據，可在采掘工程圖的實際地點醒目顯示；對於各種督察信息，可直接在各種作業點上標注，一目了然看到整改情況。
(4)、易於操作，係統維護費用低。
該係統采用瀏覽器頁麵取代通常繁雜的專業應用操作界麵，使操作界麵極為簡單易用，並且用戶無需安裝應用軟件係統，大大降低了係統的維護費用。
(5)、便捷的網絡監測功能
在得到安全認證和許可權限之後，可在網絡的任一節點訪問該係統，實現實時監測和網絡監管以及信息查詢。
(6)、良好的功能擴展性，構建“數字煤礦”企業信息化建設平台
由於基於Internet網絡和WebGIS技術，為係統的擴展提供了極大的空間，可增加各種生產信息係統，同上述各子係統，一起構建整個集團公司的“數字煤礦”信息化係統。
三、運行保障措施
3.1、要抓好組織機構的落實。為加強對數學化狗万manbet官网
絡監管係統的統一管理、維護，應成立專門的管理機構，負責該安全網絡的建設和運行管理工作。
3.2、健全製度，明確責任。應製定綜合信息網絡管理辦法、礦井監測監控係統安裝使用管理規定、綜合信息網絡監管異常情況處理程序等方麵的規章製度。
3.3、強化網絡管理人員素質的提高。為了確保監測監控係統的正常運行，要求係統網絡中心必須配備中專以上學曆、熟悉計算機網絡操作、懂煤礦安全管理、工作認真、責任心強的管理人員。
凡從事監測工作的人員既要懂安全監測儀表的使用，又要懂礦井通風方麵的基本知識，還要會安裝、調試和排除故障。監測人員必須進行係統的專業培訓，如安全監測、通訊技術和通風安全等方麵的專業培訓，並經有關部門考核合格，方可獨立工作。
3.4、要做好傳感器的日常維護、調校工作，保證其工作正常。
四、係統使用效果
該係統投入使用以來，所有聯網煤礦均未發生過瓦斯事故，對於避免瓦斯事故起到了十分明顯的作用，取得了顯著的經濟效益和社會效益。
4.1、能夠及時並且非常直觀地得到煤礦安全與生產情況信息，便於進行監察管理，起到了避免事故發生的“守門員”作用。
該係統能夠在數字化采掘工程圖上透明疊加工作麵生產信息圖層、通風係統與設施圖層、與瓦斯檢查和瓦斯實時監測數據圖層、安全監察和隱患分布圖層等各種信息圖層，可直接在圖上查詢和03manbetx
各種信息，整個生產與安全狀況一目了然，十分直觀，能夠及時發現安全問題，容易跟蹤整改過程和進行監察督辦。
4.2、可以在中心控製室遠程實時實地監測任意聯網煤礦的瓦斯情況，發現問題及時處理，起到了事故查處的“千裏眼”的作用。
係統能夠對所有裝備礦井安全監控係統的煤礦實現地麵聯網遠程監測功能，每個煤礦實時將監測數據上傳到中心服務器中，提供網上實時在線遠程監測。所有監測信息和設備開停控製狀態在數字采掘工程圖上實地顯示，非常直觀，同時具有較強曆史數據統計分析功能。
4.3、成為煤礦安全數據收集的“黑匣子”，提高了煤礦自身的安全意識
該係統結合了安監部門的行政命令，彌補了井下現場因安監人員少，無法及時到位跟蹤檢查所造成的事故隱患，成為煤礦管理人員看不到的監督員，提高了礦井的安全係數，減少了事故的發生。
由於該係統具有“省、公司、煤礦”三道監管防線，能夠及時發現問題，防止遺漏安全隱患，同時由於各級監管部門能夠及時監督煤礦監測設備的運行情況，大大提高了設備的使用率和完好率，因此它對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義。目前該係統已在山西省各地、市、縣、礦得到了廣泛的推廣和應用。
作者簡介：閆廣祥（1971—），男，1993年畢業於山西礦業學院采礦係礦井通風與安全專業，現在太原煤炭氣化集團有限責任公司安監局通風處工作，高級工程師，通風處副處長。 所在單位太原煤炭氣化集團有限責任公司安監局.
