智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器在煤礦大數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

王文方

摘要 煤礦大數(shù)據(jù)的應(yīng)用就是應(yīng)用大數(shù)據(jù)的技術(shù)很好的解決煤礦行業(yè)中關(guān)于安全生產(chǎn)、預(yù)測(cè)或預(yù)警煤礦發(fā)生的瓦斯爆炸、水災(zāi)等重大問(wèn)題。還可通過(guò)一些可以調(diào)節(jié)與實(shí)現(xiàn)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用來(lái)解決煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)管理的系統(tǒng)問(wèn)題。本文主要介紹如何利用智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器在煤礦工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中更穩(wěn)定的提取相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并上傳至集團(tuán)公司、省級(jí)安監(jiān)部門。

[關(guān)鍵詞]煤礦大數(shù)據(jù) 工業(yè)控制網(wǎng) 智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器

1 背景介紹

隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全的重視程度越來(lái)越高，各個(gè)煤礦在井下分別建立了監(jiān)測(cè)與預(yù)警的多個(gè)系統(tǒng)，運(yùn)用光纖、傳感器等對(duì)煤礦井下內(nèi)部的溫度、電力、氣體的分布與組成，以及水位等內(nèi)容實(shí)施嚴(yán)格的把關(guān)與監(jiān)控，建立的綜合安全井下監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)有利的消除了或者減少了人員方面?zhèn)€人監(jiān)測(cè)的不穩(wěn)定性和不便利性。這樣的監(jiān)測(cè)防御系統(tǒng)很好地避免的數(shù)據(jù)的誤差，可以隨時(shí)掌控井下可能預(yù)見的一些危險(xiǎn)因素，及時(shí)有效的做到預(yù)防。但也形成了各個(gè)煤礦之間的信息孤島，各礦之間數(shù)據(jù)各自獨(dú)立于各自的工業(yè)控制網(wǎng)中，不利于集團(tuán)層面的集中統(tǒng)一管理，同時(shí)省安監(jiān)部門也對(duì)如人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等重要數(shù)據(jù)提出了比較高的要求，要求這些重要系統(tǒng)數(shù)據(jù)在本單位使用的同時(shí)，也要實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞∫患?jí)的安全監(jiān)管平臺(tái)。這就對(duì)大量處于井下工業(yè)控制環(huán)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)如何安全穩(wěn)定的取出并能夠?qū)崟r(shí)上傳到集中的平臺(tái)提出了更高的要求。應(yīng)用智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器取代傳統(tǒng)的FTP傳輸方式在煤礦大數(shù)據(jù)取得上得到了很好的應(yīng)用。

2 功能介紹

智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器是一款安裝在煤礦中心機(jī)房的采用220V電源供電，配置有線和無(wú)線傳輸接口（3G/4G、Wi-Fi）及Linux操作系統(tǒng)的智能硬件。它能實(shí)現(xiàn)斷電續(xù)傳、斷網(wǎng)備份、有線及無(wú)線傳輸、路由配置、安全防病毒、報(bào)警輸出等功能。LRDTS用以滿足礦山行業(yè)煤礦安全監(jiān)測(cè)、人員定位、綜合自動(dòng)化等系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)安全聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)煤礦到局級(jí)單位的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)、備份和校驗(yàn)傳輸，簡(jiǎn)化聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳、下載的安全性、可靠性和實(shí)時(shí)性;同時(shí)，該設(shè)備也可用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)間的非格式化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)交換，如文件上傳或雙向同步等功能。其主要功能如下：

（1）設(shè)備采用液晶顯示屏用來(lái)滾動(dòng)顯示數(shù)據(jù)采集及傳輸狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行信息和狀態(tài)、故障碼等。

（2）板載故障運(yùn)行指示燈、蜂鳴報(bào)警（可設(shè)置開閉）、報(bào)警輸出接口（開關(guān)量）。

（3）系統(tǒng)應(yīng)用能將內(nèi)端機(jī)硬盤任意位置文件（.txt .mdb等格式）讀取和上傳到外端機(jī)任意位置，并發(fā)多任務(wù)處理方式，單臺(tái)DTS可配置多個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換任務(wù);支持龍軟聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的交換文件采集、校驗(yàn)、解析、傳輸、入庫(kù)（MYSQL），提高聯(lián)網(wǎng)即時(shí)性、穩(wěn)定性和安全性。

（4）系統(tǒng)應(yīng)用能檢測(cè)DTS與數(shù)據(jù)源機(jī)及目標(biāo)機(jī)的聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、備份數(shù)據(jù)、生成日志、實(shí)時(shí)報(bào)警，故障信息直接寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。

（5）系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)上傳文件按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和規(guī)則實(shí)時(shí)校驗(yàn)，校驗(yàn)不成功提示報(bào)警。

（6）系統(tǒng)管理有網(wǎng)絡(luò)配置、通斷測(cè)試、校驗(yàn)規(guī)則配置、采集和上傳周期選擇、路由及交換配置、透?jìng)髂Ｊ脚渲?、?bào)警信息設(shè)置、顯示信息設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置、配置導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

（7）系統(tǒng)管理采用Web網(wǎng)頁(yè)管理，具有運(yùn)行監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重啟、配置導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的FTP上傳工具，它在如下方面更有優(yōu)勢(shì)：

（1）傳統(tǒng)上傳工具需要單獨(dú)配置一臺(tái)計(jì)算機(jī)，將程序安裝在無(wú)人值守的計(jì)算機(jī)上，穩(wěn)定性差，經(jīng)常由于計(jì)算機(jī)死機(jī)、故障等原因造成數(shù)據(jù)上傳業(yè)務(wù)中斷。智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器是針對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳業(yè)務(wù)訂制開發(fā)的基于Linux操作系統(tǒng)的智能設(shè)備，它的系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，主進(jìn)程為容錯(cuò)設(shè)計(jì)方式，避免了因?yàn)樵O(shè)備本身故障造成的上傳中斷問(wèn)題。

（2）傳統(tǒng)的上傳工具多數(shù)通過(guò)wmdows共享的方式將文件拷貝、粘貼到局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)上，不能完成跨網(wǎng)段傳輸業(yè)務(wù)，尤其是跨公網(wǎng)傳輸。智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)計(jì)了多個(gè)網(wǎng)卡，本身集成了交換機(jī)和路由器的功能，因此可以隨意組網(wǎng)傳輸，亦可以通過(guò)公網(wǎng)IP映射進(jìn)行訪問(wèn)和數(shù)據(jù)傳輸。

（3）傳統(tǒng)的上傳工具安全級(jí)別低，由于Windows共享方式的局限性，造成局級(jí)服務(wù)器安全隱患較大，一旦網(wǎng)內(nèi)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)中毒，可能造成整個(gè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)或服務(wù)器感染病毒。智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的設(shè)計(jì)架構(gòu)為專業(yè)剪裁版的Linux操作系統(tǒng)，它有更高的安全防病毒性，管理方式為網(wǎng)頁(yè)管理，除了管理員通過(guò)密碼能夠登陸操作、更改配置信息，企業(yè)人員無(wú)法登陸進(jìn)入設(shè)備。

（4）傳統(tǒng)的上傳工具每個(gè)系統(tǒng)配置一個(gè)工具，較為分散和繁瑣。智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器采用集中管理的方式，采取一臺(tái)設(shè)備、多個(gè)進(jìn)程同步運(yùn)行的模式，一臺(tái)設(shè)備可同時(shí)上傳多個(gè)任務(wù)，如安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、人員定位數(shù)據(jù)、綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、頂板監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

（5）傳統(tǒng)的上傳工具故障排查極不方便，一旦軟件進(jìn)程崩潰后，系統(tǒng)沒(méi)有任何報(bào)警信息，只能通過(guò)人為排查找出數(shù)據(jù)上傳中斷的原因。智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)計(jì)了外接輸出報(bào)警功能和故障顯示功能，當(dāng)數(shù)據(jù)上傳失敗時(shí)，LCD顯示屏?xí)@示故障代碼及信息，一目了然，處理和維護(hù)也更加快捷和方便。

（6）智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)計(jì)了500G外部存儲(chǔ)空間，當(dāng)上傳端斷網(wǎng)后，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)先備份到設(shè)備上，一旦網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)數(shù)據(jù)即可同步下載和續(xù)傳。解決了傳統(tǒng)模式下的斷網(wǎng)后下載主機(jī)數(shù)據(jù)大量積壓導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后上傳程序的進(jìn)程意外崩潰的問(wèn)題。

（7）傳統(tǒng)的上傳工具只有采集、上傳功能，智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器具有采集、上傳、校驗(yàn)、解析、入庫(kù)功能，將傳統(tǒng)零散的軟硬件部署方案集約化到單臺(tái)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的并發(fā)采集、校驗(yàn)、上傳、解析入庫(kù)等功能，分布式部署方式能夠有效地解決集團(tuán)和礦端服務(wù)器的壓力，減少軟硬件配置，尤其適用于大型礦業(yè)集團(tuán)或煤炭局的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺(tái)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本方案煤礦端和市局通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式或集團(tuán)局域網(wǎng)方式連接，煤礦端安裝智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器以后，只需要將局級(jí)數(shù)據(jù)服務(wù)器的21端口通過(guò)路由器映射到公網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）上即可實(shí)現(xiàn)多礦數(shù)據(jù)同時(shí)往局級(jí)數(shù)據(jù)上傳。局級(jí)管理服務(wù)器亦可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控多個(gè)煤礦數(shù)據(jù)上傳設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和配置情況。局級(jí)服務(wù)器可以收集各礦實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)一份，同時(shí)與省局通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式連接實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的打包上傳。采用智能聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器后，上傳數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定可靠，為煤礦大數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)提供了可靠的技術(shù)保障，必將使煤礦安全管理上一個(gè)新的臺(tái)階。