基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煤礦安全智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李梅

摘 要 煤礦智能監(jiān)控系統(tǒng)的重要內(nèi)容是加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)管理，以防止煤礦事故的發(fā)生。文章主要是結(jié)合煤礦開(kāi)采環(huán)境，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智能監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 智能監(jiān)控系統(tǒng) 煤礦 安全生產(chǎn) 互聯(lián)網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

眾所周知，煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，地物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，許多電氣設(shè)備由于缺乏固定的監(jiān)控手段很容易發(fā)生短路、漏電等安全事故。但是僅憑當(dāng)前的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，不能準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障監(jiān)控預(yù)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(fèi)了人力和物力。因此，根據(jù)煤礦井下安全生產(chǎn)信息的現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)與資料，建立一套系統(tǒng)、方便實(shí)用的反演方法和數(shù)值模擬分析方法，有利于煤礦工作的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)煤礦企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與安全將會(huì)有非常好的借鑒與指導(dǎo)意義。

1互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路及在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用背景

互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)指的是在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。其之所以稱(chēng)為虛擬網(wǎng)，主要是因?yàn)檎麄€(gè)VPN網(wǎng)絡(luò)的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒(méi)有傳統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)所需的端到端的物理鏈路，而是架構(gòu)在公用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商所提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如Internet、ATM（異步傳輸模式）、Frame Relay （幀中繼）等之上的邏輯網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)數(shù)據(jù)在邏輯鏈路中傳輸。它涵蓋了跨共享網(wǎng)絡(luò)或公共網(wǎng)絡(luò)的封裝、加密和身份驗(yàn)證鏈接的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。VPN主要采用了隧道技術(shù)、加解密技術(shù)、密鑰管理技術(shù)和使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。在設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之前，要嚴(yán)格劃分煤炭礦區(qū)資源線路數(shù)據(jù)，并實(shí)施圖層管理，再通過(guò)矢柵劃分的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，這是因?yàn)榇鎯?chǔ)空間數(shù)據(jù)的格式在系統(tǒng)端口緩存中有著至關(guān)重要的作用。

2煤礦安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)

為達(dá)到網(wǎng)絡(luò)帶寬的預(yù)定要求，在智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采取分層視頻轉(zhuǎn)發(fā)、本地局域網(wǎng)組播的設(shè)計(jì)方案，也就是在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)設(shè)視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)端口，并且在煤礦現(xiàn)場(chǎng)、區(qū)縣市局成立監(jiān)控管理中心，完善各部門(mén)視頻解碼器、電視播放墻等設(shè)施。由于煤礦施工長(zhǎng)期通常都較為偏遠(yuǎn)，帶寬并不充裕，這種聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)則可以很好地應(yīng)用于廣域視頻聯(lián)網(wǎng)，若考慮到以后省級(jí)平臺(tái)視頻聯(lián)網(wǎng)模式，這種設(shè)計(jì)方案無(wú)疑當(dāng)前2 Mb帶寬的最佳選擇，不然很容易致使監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定甚至不能使用。該聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)借助已知煤炭網(wǎng)的部分節(jié)點(diǎn)，經(jīng)上級(jí)授權(quán)之后連接并登錄視頻流管理服務(wù)端口，就可以輕松觀看該服務(wù)器監(jiān)控礦區(qū)的生產(chǎn)工作視頻，且不會(huì)增加前端帶寬負(fù)荷，可同時(shí)向多個(gè)用戶(hù)共享圖像信息。

2.2安全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在安全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案中，通過(guò)4個(gè)監(jiān)控工作站或D1單畫(huà)面輪巡，將畫(huà)面進(jìn)行分割并上傳到視頻流管理服務(wù)端口，然后統(tǒng)一由視頻流管理服務(wù)端口對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和發(fā)布，這樣有效地避免工作人員直接訪問(wèn)客戶(hù)端而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。開(kāi)展視頻監(jiān)控工作時(shí)，前端攝像機(jī)視頻線依次對(duì)前端畫(huà)面處理器、視頻服務(wù)器和光端機(jī)實(shí)施連接，通過(guò)光纜把接受到的視頻信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。如此一來(lái)，就很容易造成客戶(hù)肆意操作，最終致使后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)隨時(shí)都有崩潰的威脅。所以說(shuō)，我們應(yīng)該采取一些可運(yùn)用的技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行盡可能全面的安全防范，比如說(shuō)系統(tǒng)加密、防火墻、真實(shí)身份認(rèn)證、授權(quán)控制技術(shù)等等。監(jiān)控中心在接收視頻信息后，第一時(shí)間想遠(yuǎn)端的視頻服務(wù)器發(fā)出云臺(tái)控制信號(hào)，最終傳輸?shù)綌z像機(jī)云臺(tái)控制線，并直接上傳到系統(tǒng)客戶(hù)端。

2.3 視頻流管理服務(wù)器設(shè)計(jì)

在視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)中，視頻流管理服務(wù)器無(wú)疑是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的精神內(nèi)容。建立視頻流管理服務(wù)端口，不但可支持視頻管理系統(tǒng)同時(shí)被多名用戶(hù)訪問(wèn)，而且還很好地解決了遠(yuǎn)程前端視頻受網(wǎng)絡(luò)帶寬限制的問(wèn)題，從而保證了各部門(mén)及領(lǐng)導(dǎo)可以直接通過(guò)桌面計(jì)算機(jī)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，隨時(shí)可瀏覽監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖像和視頻。服務(wù)器端擁有通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭安全生產(chǎn)信息化的作用，可以為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)提供很多實(shí)用服務(wù)。視頻流管理服務(wù)器與空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，可提供大量查詢(xún)服務(wù)，例如屬性查詢(xún)服務(wù)、矢量和柵格地圖服務(wù)等。在安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)組成部分中視頻流管理緩存服務(wù)器模塊是相當(dāng)重要的，服務(wù)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(jù)索引分析所得出的結(jié)果，在緩存中處理請(qǐng)求數(shù)據(jù)然后向客戶(hù)端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫(kù)中已存數(shù)據(jù)，而索引管理組件先索引分析客戶(hù)端請(qǐng)求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。

3結(jié)論

綜上所述，為了順應(yīng)技術(shù)進(jìn)步的潮流，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，輔助設(shè)計(jì)煤礦智能監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理具有重要且現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋正利.基于互聯(lián)網(wǎng) Services的煤礦安全計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模式[J].工礦自動(dòng)化，2005 （5）：63-65.

[2] 李濤. C/S、B/S 混合模式在煤礦安全管里信息系統(tǒng)的引用[J].煤炭工程，2005（06）：20.