前 言
　　煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)已(yi)成(cheng)為(wei)全(quan)國(guo)工(gong)業(ye)安(an)全(quan)的(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)的(de)煤(mei)炭(tan)生(sheng)產(chan)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)不(bu)斷(duan)發(fa)生(sheng)，特(te)別(bie)是(shi)瓦(wa)斯(si)爆(bao)炸(zha)事(shi)故(gu)接(jie)連(lian)發(fa)生(sheng)，給(gei)人(ren)民(min)生(sheng)命(ming)財(cai)產(chan)帶(dai)來(lai)了(le)巨(ju)大(da)損(sun)失(shi)，在(zai)國(guo)內(nei)外(wai)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)。黨(dang)中(zhong)央(yang)、國guo務wu院yuan高gao度du重zhong視shi煤mei礦kuang安an全quan工gong作zuo，相xiang繼ji采cai取qu了le一yi係xi列lie重zhong大da舉ju措cuo，地di方fang各ge級ji政zheng府fu也ye做zuo了le大da量liang工gong作zuo。應ying如ru何he有you效xiao遏e製zhi重zhong特te大da安an全quan事shi故gu的de發fa生sheng已yi成cheng了le礦kuang井jing安an全quan最zui重zhong要yao的de一yi個ge環huan節jie。
　　suizheqiyexinxihuadebuduanshenru，anquanshengchanxinxihuachengweiqiyexinxihuashoudangqichongdezhongyaoneirong。liyongxiandaihuadexinxijishushouduan，jiansheanquanshengchanjianduguanlixinxiwangluoxitong，cainengjianganquanshengchanjianduguanligongzuozuohao。
　　目前國內煤礦行業中，多數企業都已經或正在進行生產調度、監測監控等係統的建設
，這些係統的建立在實現安全生產的過程中起到了重要的作用；但是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。將安全生產監測監控信息及時

、準確的傳送到各級相關人員手中，缺乏有效的手段。
　　係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)在(zai)地(di)麵(mian)的(de)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)室(shi)可(ke)對(dui)全(quan)礦(kuang)井(jing)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)及(ji)設(she)備(bei)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)化(hua)監(jian)測(ce)和(he)無(wu)人(ren)職(zhi)守(shou)控(kong)製(zhi)，並(bing)能(neng)把(ba)信(xin)息(xi)通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)傳(chuan)送(song)給(gei)礦(kuang)級(ji)領(ling)導(dao)，使(shi)領(ling)導(dao)在(zai)辦(ban)公(gong)室(shi)即(ji)可(ke)隨(sui)時(shi)了(le)解(jie)生(sheng)產(chan)
、安全等信息，實現全礦井的統一調度和統一管理。需要係統的信息由下而上逐級集中，可與礦務局、焦jiao煤mei公gong司si的de局ju域yu網wang內nei的de計ji算suan機ji聯lian網wang，實shi現xian實shi時shi遠yuan程cheng查zha看kan。而er控kong製zhi既ji可ke集ji中zhong於yu監jian控kong層ceng操cao作zuo

，也ye可ke分fen散san於yu設she備bei控kong製zhi層ceng實shi施shi。各ge個ge子zi係xi統tong均jun可ke獨du立li自zi成cheng體ti係xi，可ke以yi按an照zhao礦kuang井jing要yao求qiu分fen步bu配pei置zhi，進jin而er實shi現xian最zui佳jia方fang案an。
　　針對這些問題
，廈門才茂通信研發出礦井安全CDMA無wu線xian遠yuan程cheng監jian測ce係xi統tong，實shi現xian煤mei礦kuang生sheng產chan有you效xiao監jian管guan，預yu防fang和he減jian少shao安an全quan生sheng產chan事shi故gu的de頻pin發fa。該gai係xi統tong具ju有you可ke靠kao運yun行xing性xing，數shu據ju采cai集ji實shi時shi性xing強qiang，有you效xiao的de解jie決jue了le其qi他ta通tong信xin方fang式shi存cun在zai的de各ge種zhong問wen題ti。在zai保bao證zheng數shu據ju傳chuan輸shu的de及ji時shi性xing、準確性的前提下
，將係統運行費用降低到了最低；同時，網絡通訊鏈路由專業的網絡運營商（中國電信）來維護，避免了用戶在使用監測係統的同時，還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題；節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

係統簡介
1.係統簡介
　　礦井安全CDMA無線遠程監測係統
，依托穩定、可靠的中國電信CDMA 網絡，采用先進成熟軍工級的CDMA 無線數據終端為遠程傳輸設備
，基於標準的TCP/IP協議
，實現了監測係統無線數據采集功能，為不具備有線傳輸條件的煤礦生產點，提供了成本低、見效快、高效率的數據傳輸平台，為煤炭企業安全生產提供強有力的監察手段。

2.CDMA 係統簡介

    CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access)，它是在數字技術上的分支―擴頻通信技術上發展起來的一種新的無線通信技術。CDMAjishudeyuanlishijiyukuopinjishu，jijiangxuchuansongdejuyouyidingxinhaodaikuanxinxishuju，yongyigedaikuanyuandayuxinhaodaikuandegaosuweisuijimajinxingtiaozhi，shiyuanshujuxinhaodedaikuanbeikuozhan

，zaijingzaibotiaozhibingfasongchuqu。jieshouduanshiyongwanquanxiangtongdeweisuijima
，yujieshoudedaikuanxinhaozuoxiangguanchuli
，bakuandaixinhaohuanchengyuanxinxishujudezhaidaixinhaojijiekuo，yishixianshujuchuanshu。

    CDMA是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、覆蓋範圍廣泛、數據傳輸速度更快。CDMA的推出
，為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平台，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比
，CDMA網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域製約等優點。CDMA的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
　　隨著新一代CDMAyidongtongxunyewudechanshenghequanmiantouru，wuxianyidongshujutongxundeyingyongyeyuelaiyueguangfan。gaosudeshujuchuanshuheyongyuanzaixiantedian，peiheanliuliangshoufeidezifeifangshi，shiCDMA通訊在監控監測應用具有無可比擬的性價比優勢。采用CDMA無線通訊網絡的移動IP通訊，既可獨立作為數傳通道，也可作為已經架設光纖、數傳電台等方式的輔助手段。

監控係統組成
1. 係統組成
a． 安全數據采集
　礦井原始數據采集（使用RS485
、RS232等接口直接采集瓦斯、一氧化碳以及硫化氫等有害氣體的濃度以及挖掘深度等數據）
；
　告警閥值數據設定（設定有害氣體的告警閥值，用以進行告警判斷）；
將實時數據通過遠程無線網絡傳輸到上一級單位
；
　上級單位接收下屬各礦上報的實時數據，並存入本地實時數據庫；
b. 安全信息告警
　告警信息生成（將礦井的原始數據和告警閥值進行比較，如果超過值則產生告警）；
　告警數據上報上級單位（將告警數據上報給上級單位）；
　逐級通知安全責任人（根據告警策略將告警信息逐級發送到安全責任人的手機上

，督促其盡快處理）。zaitongzhianquanzerenrenshi，keyigenjugaojingcelvedeshezhi，fenjifenshitongzhianquanzerenren。dangtongshifashengjizhonggaojingshi，genjuxitongdeshedingkeyizidongxuanzefasongyouxianji
，lirutongshifashengwasiheliuhuaqinggaojingshiyouxianfasongwasigaojing）。
c. 安全信息分析統計
　 係統定期將安全信息進行彙總、統計
，並可輸出各種報表。
d. 基本管理
　信息源管理（對原始數據和告警閥值數據進行配置和管理）；
　告警策略管理（配置安全數據的告警策略，例如通知安全責任人的順序和時間等）


；
　數據管理（數據庫備份
、恢複等功能）；

2. 係統特點
a. 永遠在線： CDMA 無線數據終端一開機就能自動附著到CDMA 網絡上
，並與您的數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據
，具有很高的實時性；
b. 按流量計費：CDMA 無線數據終端，按照接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時不收費用；
c. 高速傳輸：CDMA網絡的傳輸速度最快將達到230.4kbps
，速率的高低取決於移動運營商的網絡設置
，根據中國移動的網絡情況
，目前可提供120~140Kbps 的穩定數據傳輸；
d. 組網簡單、迅速、靈活：CDMA 無線數據終端係統可以通過Internet 網絡隨時隨地的構建覆蓋全中國的虛擬移動數據通信專用網絡
，為廣大中小用戶提供接入便利，節省接入投資
；
e. 通信鏈路由專業運營商維護：由於采用中國電信的CDMA 數據業務，因此鏈路維護也由中國電信負責

，免除通信鏈路維護的麻煩
f. 防雷擊與靜電：由於采用中國電信的CDMA 數據業務，所以在不影響上網的前提下
，CDMA wuxianshujuzhongduandefashegonglvfeichangxiao
，tianxianfeichangduan，erqiewuxugaojia
，kefuleyouxianchuanshuhewuxiandiantaichuanshurongyiyinleijihuaishebeiyuchanshengjingdiandaozhiweixiandequedian。
3. 係統功能
（1）係統具備的功能有：監測瓦斯、風速
、負壓、溫度、一氧化碳、饋電及風門開關等環境參數，還可以監測煤倉煤位、水倉的水位及主要機電設備開停等生產參數；監測電壓
、電流、功率等電力參數；機電設備運行保護參數。
（2）配接更大的麵積上顯示更多的工藝流程模擬圖、監測曲線、表格和文字。
① 係統生成及操作；
② 測點生成及操作；
③ 工藝流程模擬圖形顯示；
④ 各測點數據表格顯示


；
⑤ 井上、井下各類模擬量參數的實時表格、柱狀圖
、變化曲線顯示；
⑥ 井上、井下主要設備開停等開關量的實時值和開/停時間顯示
；
⑦ 原煤產量等累計量的實時值和累計值顯示；
⑧ 各類報警除表格顯示外

，還有聲訊信號；
⑨ 時鍾和日期顯示
；
⑩ 係統相關設備及軟件操作說明跟蹤顯示。
（3）係統可配置顯示屏，可以顯示動
、靜態模擬圖形、數據表格、曆史曲線、分層顯示采掘平麵圖、測點配置，實時數據顯示等。也可通過顯示屏控製主機編製礦井實時礦井安全信息或提示。
（4）係(xi)統(tong)的(de)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)十(shi)分(fen)友(you)好(hao)
，所(suo)有(you)顯(xian)示(shi)和(he)打(da)印(yin)有(you)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)隻(zhi)要(yao)用(yong)鼠(shu)標(biao)進(jin)行(xing)簡(jian)單(dan)的(de)點(dian)擊(ji)即(ji)可(ke)
，任(ren)何(he)人(ren)都(dou)可(ke)方(fang)便(bian)使(shi)用(yong)，即(ji)使(shi)偶(ou)爾(er)有(you)錯(cuo)誤(wu)的(de)操(cao)作(zuo)也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。為(wei)了(le)確(que)保(bao)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)等(deng)信(xin)息(xi)不(bu)被(bei)破(po)壞(huai)
，專(zhuan)門(men)為(wei)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)、普通操作人員定義了操作權限並配置相應的口令密碼，隻有口令密碼正確才能進入係統進行操作權限範圍內的操作。
（5）係統所有被檢測的參數、開/停信息及累計量累計、存儲
，並可連續保持一年（係統軟件每三分鍾存盤一次），如有特殊情況可保存更長時間
，這些數據可隨時用表格、二維曲線等形式顯示出來
，可以打印保存。對重要設備用戶能夠調整模擬量或設備開停信息和存儲時間。
（6）係統有簡便的繪圖工具。所有動態、靜態圖都可由礦上一般操作人員繪製（繪圖時不影響主機實時監測功能）。
（7）係統具有列表顯示功能。模擬圖及相關顯示內容包括地點、名稱、單位、報警門限、斷電門限
、監測值、最大值
、平均值、最小值、斷電命令
、饋電狀態、超限報警、斷電邏輯不符報警、傳感器故障


、封鎖與解鎖等。開關量顯示內容包括地點、名稱
、開/停時刻
、狀態、工作時間、開停次數、傳感器狀態
、閉鎖與解鎖等。累計量顯示內容包括地點、名稱
、單位
、累計量值等。
（8）係統具有模擬量實時曲線和曆史曲線顯示功能。在同一坐標上用不同顏色顯示最大值、平均值最小值曲線。在一屏上，同時顯示6 個模擬量曲線，並設時間標尺，可顯示出對應時間標尺的模擬量。
（9）係統具有柱狀圖顯示功能。能直觀地反映開機率、開/停次數、傳感器狀態、閉鎖與解鎖等，並設時間標尺。
（10）係統具有模擬動畫顯示功能。能形象、直觀
、全麵地反映安全生產狀況。點擊設備圖標即可顯示該設備的有關內容，包括工藝流程模擬圖、相應設備開停、相應模擬量數值和曲線等。
（11）方便地由用戶自行生成各類表格
，打印所要求的各類數據表格、圖形及曲線。
（12）對dui各ge類lei報bao警jing信xin息xi進jin行xing處chu理li，並bing實shi時shi進jin行xing存cun儲chu和he報bao警jing。傳chuan感gan器qi數shu值zhi超chao限xian時shi聲sheng光guang報bao警jing提ti示shi，並bing在zai監jian控kong主zhu機ji的de相xiang應ying的de條tiao目mu以yi變bian換huan背bei景jing顏yan色se和he閃shan爍shuo的de方fang式shi提ti醒xing用yong戶hu發fa出chu報bao警jing信xin號hao的de具ju體ti設she備bei及ji安an裝zhuang地di點dian。
（13）係統具有防雷電功能
，再加上接口和分站的光電隔離；為了確保萬無一失，專門在主傳輸電纜聯接監測主機端配置了法國生產的避雷器。
4．係統設計原則
● 根據用戶的使用要求；
● 根據煤炭行業標準GB3836-2006 和新版《煤礦安全規程》規定的要求來選型

；
● 技術先進
、成熟，功能實用性強，確保可靠；
● 組合方便，擴展性能好。能為以後係統擴展留有充分的餘地，為係統升級提供便利

；
● 開放性與兼容性良好，能實現係統的軟、硬件連接；係統之間充分開放

，互容度高；
● 擴展功能多樣化
，係統通過聯機實現信息交換、監視、控製和管理；
● 優化設備功能以達到經濟、有效，減少維護
、管理人員；
● 人機界麵良好，運行管理方便，數據準確
，反應迅速，操作簡便。

四、係統監測指標
    礦井安全遠程監測無線網絡係統是一個集電子技術、網絡通信、傳感器技術
、數據采集
、信號處理
、信息管理以及軟件工程等多任務、多層次、多種技術於一體的綜合係統。礦井安全遠程監測無線網絡係統由地麵監控中心站、CDMA 無線數據終端

、各種井下分站、井下隔爆兼本質安全型多路電源、遠程斷電器
、各種礦用傳感器和礦用機電控製設備，及安全生產監測軟件組成。整個係統組成拓撲圖。

A  通信服務器負責實現行業數據通信協議、數據代理轉發、通信設備狀態監控等功能；
B  監控中心服務器實現數據分析、存儲
、反控等功能；
C  數據庫服務器進行數據存儲、備份


；
D  WEB服務器實現實時監控
、數據管理
、業務管理等功能。
具體實現時通信服務器、監控中心服務器
、數據庫服務器、WEB服務器可以安裝在一台服務器中，也可以安裝在不同服務器中。如果行業客戶要求對終端進行終端IP綁定，需要安裝RADIUS服務器，為係統提供AAA認證和IP綁定功能。
推薦省級監控中心通過APN專線接入到電信CDMA網，這種方式安全性高、穩定可靠。各級監控中心相互之間通過VPN相連。
各監控點使用用CDMA終端，通過電信的網絡與監控中心相連。

六、具體監測指標
1、 現場采集傳輸
    現場采集子站由二次儀表連接傳感器通過RS-232通訊口與CDMA 無線數據終端連接

，每一個CDMA無線數據終端裝入一個中國電信的數據SIM 卡。為防止井下瓦斯煤塵火災等事故危害人身和設備安全
，在井下各采區工作麵

、掘進頭及主要巷道、機電峒室等處設置瓦斯、溫度
、一氧化碳
、風速

、負(fu)壓(ya)等(deng)各(ge)類(lei)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，在(zai)風(feng)門(men)處(chu)設(she)置(zhi)風(feng)門(men)開(kai)關(guan)對(dui)井(jing)下(xia)通(tong)風(feng)環(huan)境(jing)設(she)施(shi)的(de)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)，並(bing)對(dui)風(feng)機(ji)等(deng)機(ji)電(dian)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)，分(fen)站(zhan)將(jiang)監(jian)測(ce)信(xin)息(xi)傳(chuan)送(song)到(dao)地(di)麵(mian)中(zhong)心(xin)站(zhan)。當(dang)瓦(wa)斯(si)等(deng)參(can)數(shu)超(chao)限(xian)時(shi)（可根據具體情況自行設置斷電、複電值）
，可對有關設備進行實時斷電。係統將充分利用煤礦現有傳感器及技術資源，並保證所有傳感器（采集頻率為200-1000Hz 的標準信號。部分廠家的傳感器輸出為4-20mA
，可以通過 “信號轉換器”來轉換為200-1000Hz 信號）在接入係統後能正常工作。
    井下分站和傳感器安裝在井下具有煤塵、沼氣
、一氧化碳等危險氣體的環境中，對煤礦井下的各種安全
、生產參數進行實時監測和處理
，並將安全生產參數經由CDMA 無線數據終端及時傳輸到地麵中心站。各種數據由分站和中心站處理
，並能按要求直接發出聲
、光報警和斷電控製信號。地麵中心站經過CDMA 無線數據終端采用CDMA 網(wang)絡(luo)與(yu)井(jing)下(xia)分(fen)站(zhan)聯(lian)結(jie)通(tong)信(xin)。通(tong)過(guo)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)，全(quan)麵(mian)地(di)了(le)解(jie)井(jing)下(xia)安(an)全(quan)情(qing)況(kuang)和(he)生(sheng)產(chan)情(qing)況(kuang)，實(shi)現(xian)對(dui)災(zai)害(hai)事(shi)故(gu)的(de)早(zao)期(qi)預(yu)測(ce)和(he)預(yu)報(bao)

，並(bing)能(neng)及(ji)時(shi)地(di)自(zi)動(dong)處(chu)理(li)。生(sheng)產(chan)調(tiao)度(du)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)掌(zhang)握(wo)井(jing)下(xia)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，準(zhun)確(que)地(di)指(zhi)揮(hui)生(sheng)產(chan)。
2
、監控中心
    礦井安全遠程監測無線網絡係統的監控中心為地麵聯網（公網固定IP或移動內網固定IP）的2 台計算機：監jian控kong主zhu機ji和he副fu機ji，當dang主zhu機ji出chu現xian故gu障zhang時shi，副fu機ji立li即ji代dai替ti主zhu機ji進jin行xing監jian控kong
，計ji算suan機ji通tong過guo通tong信xin接jie口kou不bu斷duan地di與yu各ge個ge分fen站zhan進jin行xing數shu據ju通tong信xin
，分fen站zhan和he測ce點dian可ke分fen布bu於yu地di麵mian或huo井jing下xia任ren何he地di方fang
，分fen站zhan采cai集ji各ge測ce點dian傳chuan感gan器qi的de信xin號hao，通tong過guoCDMA 無線數據終端與通信接口相連，向主機傳遞數據，同時分站又不停地對所接的傳感器巡測
，進行數據預處理、顯示或根據需要控製輸出。係統主機不斷地把接收到的各分站測點數據實時處理、顯示並定時存盤。
七
、電信公司專線APN傳輸方式
    根據企業對網絡安全的特殊要求
，廈門才茂通信技術有限公司設計了基於CDMA網絡的數據傳輸方案，采用了多種安全措施，主要包括：
．通過一條2M 專線接入電信公司CDMA網絡
，雙方互聯路由器之間采用私有IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。
．為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用於CDMA專網的SIM卡僅開通該專用APN，限製使用其他APN。
．客戶可自建一套RADIUS服務器和DHCP服務器
，GGSN向RADIUS服務器提供用戶主叫號碼，采用主叫號碼和用戶賬號相結合的認證方式；用戶通過認證後由DHCP服務器分配企業內部的靜態IP地址。
．端到端加密：移動終端和服務器平台之間采用端到端加密
，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。
．雙方采用防火牆進行隔離
，並在防火牆上進行IP地址和端口過濾。