曹天泉　曲秀敏

摘要：該文首先分析了煤礦運行過程計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，然后對其體系結構、組網(wǎng)方式以及功能進行了分析，最后對其在煤礦運行過程中的實踐情況進行了分析，以供參考。

關鍵詞：煤礦運行過程；計算機；遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)；實踐

煤炭作為我國的主要能源之一，其總消耗量已經(jīng)超過了百分之八十。隨著各行各業(yè)對煤炭資源需求的增加，煤礦開采得到了迅速的發(fā)展。眾所周知安全問題作為煤礦運行過程中的首要問題，當前在該方面依然存在很多的問題。盡管目前在煤礦運行中已經(jīng)使用了監(jiān)控系統(tǒng)，但是多數(shù)都無法滿足現(xiàn)代生產自動化的要求。為了更好地滿足煤礦現(xiàn)代化安全生產的要求，就必須實現(xiàn)計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的自動化。

1.煤礦計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

第一，由于系統(tǒng)生產時沒有統(tǒng)一的標準可依，這就是使得系統(tǒng)的兼容性不強，而且所開發(fā)的系統(tǒng)的針對性很強，顯而易見對煤礦運行過程的監(jiān)控就存在一定的局限性，無法實現(xiàn)全面的監(jiān)控；第二，系統(tǒng)中的通信和傳輸協(xié)議不統(tǒng)一，傳輸方式單一，同時系統(tǒng)實用性低，不能構建更多的冗余系統(tǒng)，因此是很難滿足煤礦運行過程中實時遠程綜合監(jiān)控要求的；第三，系統(tǒng)的診斷以及維護功能不夠完善，只能實現(xiàn)對異常數(shù)據(jù)的監(jiān)控，卻不能及時進行監(jiān)控診斷和維護。

2.計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的體系結構

由數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)以及客戶端的應用程序系統(tǒng)共同構成計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過礦井中本身的監(jiān)控系統(tǒng)來完成數(shù)據(jù)采集工作，該種監(jiān)控系統(tǒng)將所采集的數(shù)據(jù)由ODE以及FTP技術通過接口發(fā)送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中完成處理；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以接收有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)送的煤礦數(shù)據(jù)同時進行管理儲存，在網(wǎng)協(xié)平臺上將數(shù)據(jù)顯示處理來，其作為系統(tǒng)的服務端口。通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)新遠程綜合監(jiān)控數(shù)據(jù)和GIS信息的更新，確保監(jiān)控結果和煤礦運行過程中的實際狀況相一致，也就是真實的將實際情況反映出來。系統(tǒng)以模塊的形式對不同用戶所發(fā)出的數(shù)據(jù)出請求進行處理的同時對遠程監(jiān)控到的數(shù)據(jù)、信息以及處理的結果進行記錄；客戶端的應用程序系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的一個操作界面，可根據(jù)不同用戶對界面的要求將適合需要的操作界面制定出來。在客戶端應用程序認證之后就可以獲得和GIS同步數(shù)據(jù)處理中的實時數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密以確保整個系統(tǒng)的安全性。

3.計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)以及功能

3.1系統(tǒng)的組網(wǎng)方式

在我國煤礦遠程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)有了三十多年的歷史了，盡管我國多數(shù)煤礦都安裝應用了遠程監(jiān)控系統(tǒng)，在取得了一定效果的同時依然存在很多的問題，這給煤礦企業(yè)的發(fā)展帶來嚴重的影響。存在的問題在上文的現(xiàn)狀中已經(jīng)進行了分析。針對當前存在的問題，為了使得煤礦遠程監(jiān)控系統(tǒng)能力以及煤礦企業(yè)綜合管理水平得到有效提高，實現(xiàn)對煤礦運行過程中全面有效監(jiān)控，確保生產的安全性，就應通過以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡和CAN總線技術相結合實現(xiàn)對煤礦運行過程的全面監(jiān)控，即就是要建立計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)。而實際上，很多煤炭開采都是在山區(qū)，如果采用這樣的組網(wǎng)方式將會需要投入大量的人力、物力和財力?；诖朔N情況，為了找到效益和成本之間的最佳平衡點，選用礦用無線網(wǎng)絡將會是科學合理地選擇。下圖為計算機遠程綜合監(jiān)控組網(wǎng)體系圖。

3.2系統(tǒng)的功能

計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能有：信息的采集顯示、多媒體功能、預防危險的功能、數(shù)據(jù)管理功能以及安全報警功能。其中采集顯示信息功能就是系統(tǒng)可以將監(jiān)測到的有用信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫當中，用戶可以隨時根據(jù)自己的需要在數(shù)據(jù)庫中進行查找，系統(tǒng)可以將查找的結果顯示給用戶，用戶從所提供的結果當中就可以找到所需的信息；多媒體功能系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和處理，同時可以完成煤礦運行中各個重要地方以及相關人員的圖片以及視頻等在內的多媒體資料的傳輸，這樣用戶就可以更加全面的對監(jiān)測的情況進行了解；危險預防主要是用戶通過對數(shù)據(jù)庫所收集材料的整理分析，有針對性地對安全隱患進行預防，為安全生產奠定堅實的基礎；用戶通過數(shù)據(jù)管理功能可以將數(shù)據(jù)資料根據(jù)實際情況進行相應的處理，比如刪除、增加以及修改；安全報警主要包括三個作用：第一，對信息系統(tǒng)安全的保護，如果遇到非授權用戶或者是外來攻擊，系統(tǒng)就會自動阻止以保證數(shù)據(jù)的安全性；第二，系統(tǒng)若監(jiān)測到危險就會進行報警，系統(tǒng)如果發(fā)現(xiàn)在監(jiān)測的結果中存在危險就會進行報警以保證設備的安全；第三，如果系統(tǒng)自身存在異常情況時也會發(fā)出報警信號，以便于及時得到處理。

4.計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦運行過程的實踐

4.1系統(tǒng)設計應遵循的基本原則

在進行計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設計中需要遵循的基本原則有：實用性原則、可靠性和安全性原則以及實時性和開放性原則。其中實用性原則就是要找到消耗以及成本之間的最佳結合點，同時要保證操作界面的便捷性；由于系統(tǒng)設計的根本目的就是為了保證生產的穩(wěn)定性以及安全性，所以在設計中應盡量使用具有較高抗干擾能力的設備，進而保證系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)中；實時性和開放性就是為了保證在工作過程中能對煤礦運行過程進行實時監(jiān)控，要求系統(tǒng)具有實時進行多個任務操作的能力。

4.2系統(tǒng)的設計

考慮到計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在設計中應遵循的基本原則，下面將對其的設計情況進行分析。

系統(tǒng)的開發(fā)利用struts軟件來完成，系統(tǒng)中的服務器采用Windows NT Server進行操作，客戶端的應用系統(tǒng)采用Windows8、Struts+Oracle+JDBC進行操作，數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server進行操作，遠程模塊用JSP以及MVC進行操作。Web應用框架是由應用瀏覽器服務器結構B/S和客戶端服務器C/S結構共同構成的，進而形成了一種煤礦安全檢測、監(jiān)控以及管理的分布式瀏覽器服務器數(shù)據(jù)庫信息發(fā)布系統(tǒng)，即計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將其用于煤礦運行過程當中。通過對MVC設計模式、JDBC技術、JSP技術、Struts框架、cS以及BS結構的情況進行綜合分析之后將其系統(tǒng)結構設計出來，所設計的系統(tǒng)結構必須能同時滿足系統(tǒng)結構體系以及煤礦生產的要求。經(jīng)過綜合分析考慮之后，決定利用JDBC+Oracle+Struts來實現(xiàn)瀏覽器服務器結構系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構，通過子系統(tǒng)完成煤礦運行中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鰾S結構下，這是相關的管理單位以及生產單位就可以通過網(wǎng)絡使用Web瀏覽器觀測到煤礦運行的具體情況，可完成對相關信息的處理，如果發(fā)現(xiàn)存在安全隱患可以及時采取有效的措施進行處理以保證煤礦的安全生產，可以對生產安全的發(fā)展趨勢進行全面的掌握，這可以為以后生產的判斷和決策提供可靠的依據(jù)，通過CS將各部門的決策和建議在CS結構中體現(xiàn)出來。通過該系統(tǒng)煤礦生產單位的工程技術人員可以實現(xiàn)對本單位安全的監(jiān)控管理，可以通過系統(tǒng)的軟件平臺完成包括斷電以及閉鎖等在內的遠程操作。

計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)管理、曲線和數(shù)據(jù)查詢、報表打印以及GIS同步等。首先系統(tǒng)可直接對用戶的相關信息進行管理和維護并通過數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)顯示出相關的數(shù)據(jù)和信息，利用數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的查詢以及監(jiān)控，同時可以將監(jiān)控的數(shù)據(jù)報表打印出來，最終將現(xiàn)存以及原有的數(shù)據(jù)以曲線的形式呈現(xiàn)出來，這樣就對煤礦相同數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系就可以更加直觀的進行監(jiān)控。

4.3實踐效果

計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦運行過程的實踐中，計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的服務器和采集器在接收到系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后會及時對信息進行相應的處理，對客戶端的請求進行接受的前提就是整個煤礦系統(tǒng)功能的完成，在完成接受之后服務將會通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)娇蛻舳?。這時只需啟動系統(tǒng)進行身份驗證，就可以進行相應的遠程監(jiān)控操作，實現(xiàn)對煤礦運行過程中各種情況的采集、分析以及處理，實現(xiàn)對監(jiān)控結果的準確判斷。依據(jù)計算機遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控結果，相關的工作人員才能對監(jiān)控的結果進行相應的處理，確保處理是有針對性進行的。

隨著計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在我國煤礦運行過程中的應用，實現(xiàn)了對整個生產過程的全方位監(jiān)控，真正實現(xiàn)了對煤礦遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)信息的有效處理，保證了生產的安全。由此可見，計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)將煤礦運行過程中的實踐是可行的，獲得了良好的效果，其在煤礦中將會得到越來越廣泛的應用，保證煤礦的安全生產，不斷提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

5.結束語

綜上所述，計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展和進步為計算機遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦運行過程中的應用注入了新的活力，提供了可能性。通過其應用，監(jiān)控人員可以及時準確的獲得煤礦運行過程中的全部信息，進而實現(xiàn)對煤礦運行過程的全方位監(jiān)控，這樣在很大程度上就保證了煤礦的安全生產，減少了安全事故的發(fā)生，促進了煤礦業(yè)的穩(wěn)定快速發(fā)展，使其更好地滿足我們生產和生活中對煤炭資源的需求，同時煤礦企業(yè)也產生了經(jīng)濟效益和社會效益。