矿井安全监测监控系统与数据储存转发设备数据交换规范.docx

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矿井安全监测监控系统与数据储存转发设备数据交换规范

附件1

云南省煤矿矿井安全监测监控系统实时远程数据提供规范

——矿井安全监测监控系统与数据储存转发设备数据交换规范

（07.1）

随着国家煤矿安全生产信息系统（CoalMineSafetyProductingManagementInformationSystem:

CMSPMIS）的建立，作为CMSPMIS数据源之一的矿井安全监测监控系统（MineSafetySupervisionSystem:

MSUS）采集的现场实时安全生产数据（煤矿安全生产第一手资料）在系统建立的过程中显现出越来越重要的地位。

如何保证实时、准确、可靠获得MSUS采集的数据，是CMSPMIS要解决的首要问题。

本规范是依据《煤矿监测监控系统总体设计规范（试行）》，并根据目前MSUS各生产厂商产品的具体情况而制定的。

1适用范围

本规范规定了MSUS地面监测监控主机（SupervisionComputeraboveGround:

SCAG）与数据储存转发设备（DataTerminalEquipment:

DTE）或数据转发软件之间数据交换规范。

2引用标准

《煤矿监测监控系统总体设计规范（试行）》

《煤矿“一通三防”远程监察信息网络系统总体设计方案（国家安全生产信息系统建设指导书（五）－1）》

《煤矿“一通三防”远程监察信息网络实时数据采集与传输技术要求（国家安全生产信息系统建设指导书（五）－1－1）》

《GB/T9813—1998微型数字计算机通用技术条件》

《GB/T1.1-2000标准化工作导则》

3符号和缩略语

CMSPMIS：

CoalMineSafetyProductingManagementInformationSystem

MSUS：

MineSafetySupervisionSystem

SCAG：

SupervisionComputeraboveGround:

DTE：

DataTerminalEquipment

4协议总述

实时、完整、正确地采集矿井安全监测监控系统（井下安全监测监控系统）是煤矿安全实时远程监测系统的一个项重要任务，直接关系到系统数据源是否可靠，对突发煤矿安全事件的响应速度以及事后分析事故原因的准确性和可信度，同时，又要求数据采集终端设备（DTE）或数据转发软件对现有矿井安全监测监控系统（MSUS）的正常运行没有任何不良影响和副作用。

4.1系统配置

数据终端设备（DTE）一方面实时地采集由矿井安全监测监控系统传来的煤矿井下各类安全数据，另一方面，又将加工处理后的相关数据实时地传输至各级煤矿安全生产监控中心，以实现煤矿安全生产的实时远程监测。

系统配置如下图所示：

MSUS地面

主机

（SCAG）

DTE

至监控中心

至井下系统

煤矿安全实时远程监测数据采集系统配制示意图

MSUS地面主机（SCAG）与DTE之间的连接方式有两种：

第一种连接方式是以太网直连，即从SCAG的以太网端口直连至DTE的以太网端口；

第二种连接方式是SCAG连到以太网交换机或集线器，即SCAG和DTE均以局域网工作站的形式连接。

4.2数据交换方式

SCAG与DTE之间的数据交换采用文件交换形式或向串口发送数据包方式，即SCAG产生两个数据文件（这些文件为设备安装信息文件和传感器实时数据文件），按指定路径和文件名（如：

c:

\data\dev.xml和c:

\data\rtdata.xml）存放到MSUS地面主机的硬盘上，DTE常驻内存接收程序实时读取这些文件。

MSUS地面主机内的软件可任意设置交换共享文件（dev.xml、rtdata.xml）的存放路径（缺省路径为：

c:

\data\dev.xml和c:

\data\rtdata.xml）。

作为另外一种选择，MSUS地面主机内的软件，可以支持以XML格式方式向网络的IP地址（MSUS地面主机内的软件支持设定IP地址）或向空闲串口发送实时数据包（用“煤矿编码”标识的rtdata.xml文件，如：

530125010010100rtdata.xml）{当设备安装信息文件（dev.xml）发生改变后，发送用“煤矿编码”标识的dev.xml文件，如：

530125010010100dev.xml）}。

4.3数据交换结构定义

MSUS实时采集井下传感器采集的各类数据，这类数据是时刻变化的，一个巡检周期（如：

每20秒）更新一次；而MSUS的安装信息（分站及传感器点表）是相对固定的，没有必要每次更新，只有在MSUS设备安装发生变化时，才需及时更新。

针对这种特点，为提高数据传输的效率，在SCAG与DTE数据交换时，将传感器实时数据和MSUS的安装信息分别传输。

SCAG与DTE之间的数据交换分成两种格式，第一种是设备安装信息（井下分站和传感器点表），第二种是各传感器实时采集的数据。

以下分别定义它们的文件结构：

4.3.1监测监控设备安装信息文件（dev.xml）结构

该文件由2部分构成，分别称作文件头和数据记录

●文件头

1、矿井编号　　　煤矿的唯一识别码。

1-2位为省，3-4位为州（市），5-6位为县（区、市），7-8位为乡镇，9-11位为煤矿，12-13位为矿井（一个煤矿只有一对矿井时为00），14-15为备用和保留。

对省属企业集团：

3-4位为集团，5-6位为其分公司，7-8位为矿务局，其余位数同前。

对地县国有煤矿：

州市属煤矿5-6位为00，7-8位为00；县（区、市）属煤矿7-8位为00；其余位数同前。

2、矿井名称煤矿矿井标准名称（XX县[区、市]XXX煤矿XXX矿井）

3、时间　　　　　本数据产生的时间（当设备安装调试时，改变）

4、个数　　　　　传感器等的个数，实际上就是数据记录的条数

5、其它　　　　　其它需要说明的数据

6、保留　　　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

●数据记录（监测监控设备安装情况）

1.分站编号　　　测点所属分站的编号，为检索分站数据而设

2.分站安装地点分站的安装地点

3.分站状态　　　1正常、2休眠（未投入运行）

4.传感器编号　　该煤矿传感器的唯一识别码

5.传感器端子号传感器接入分站的端口序号，从1开始

6.传感器安装地点　传感器的安装地点

7.传感器检测类别传感器检测的目的或传感器（设备）的名称，每类别用两位数表示，见后面表格传感器检测类别表，可用代码也可用汉字词组，超出27的直接用汉字。

8.传感器类型　　　传感器类型的编码有：

1模拟量、2开关量、3控制量、4调节量、5计数量、6累计量

9.传感器单位　　　传感器测值的单位

10.传感器量程下限　传感器的最小测量值（模拟量有意义）

11.传感器量程上限　传感器的最大测量值（模拟量有意义）

12.传感器报警下限　当传感器的测量值≦报警下限时报警

13.传感器报警上限　当传感器的测量值≧报警上限时报警

14.传感器断电值　　当传感器的测量值≧断电值时断电控制

15.传感器复电值　　当传感器的测量值≦复电值时进行复电控制

16.保留1　　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

17.保留2　　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

18.保留3　　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

传感器检测类别表：

00表示：

其它

01表示：

一氧化碳

02表示：

风速

03表示：

温度

04表示：

瓦斯

05表示：

风压

06表示：

负压

07表示：

水位

08表示：

速度

09表示：

煤位

10表示：

流量

11表示：

高低浓

12表示：

有功功率

13表示：

无功功率

14表示：

电流

15表示：

功率因素

16表示：

频率

17表示：

电压

18表示：

有功电量

19表示：

无功电量

20表示：

钩数

21表示：

产量

22表示：

开停

23表示：

开关

24表示：

煤仓空满

25表示：

风门

26表示：

风机

27表示：

风筒

设备安装信息交换文件（d:

\data\dev.xml）格式如下：

文件头（一行）：

<矿编号><矿井名称><日期><设备个数><其他><保留>

数据体（每测点或传感器一行）：

<分站号><分站安装地点><分站状态><传感器编号><传感器端子号><传感器安装地点><传感器检测类别><传感器类型><传感器单位><传感器量程下限><传感器量程上限><传感器报警下限><传感器报警上限><传感器断电值><传感器复电值、保留1、保留2、保留3。

例：

（d:

\data\dev.txt:

）

<530125010010100><宜良县汤池镇XXX煤矿一号井><2005-03-2610:

57:

45><5><0><0>

<1><炮采工作面运输巷><1><101><1><炮采工作面回风巷><04><1><%><0><100><0><1.50><1><0.75><0><0><0>

<1><炮采工作面运输巷><1><102><1><炮采工作面联络巷><25><2><0><0><0><1><1><0><1><0><0><0>

<2><运输大巷><1><201><1><八采区运输石门掘进头><局扇开停><2><0><0><0><1><1><0><1><0><0><0>

<2><运输大巷><1><202><1><八采区运输石门掘进头><04><1><%><0><100><0><1.50><1><0.75><0><0><0>

4.3.2传感器实时数据文件（rtdata.xml）结构

该文件由2部分构成，分别称作文件头和数据记录

●文件头

1、　煤矿编码　　煤矿的唯一识别码

2、　时间　　　　本数据产生的时间

3、　个数　　　　传感器等的个数，实际上就是数据记录的条数　整数

4、　修改标志　　表示设备安装情况是否发生变化，当此数据有效时，应重新传输设备安装情况。

当设备安装信息文件（dev.xml）发生改变后，刚修改完为1，以后均为0

5、　其它　　　　其它需要说明的数据

6、　保留1　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

6、　保留2　　　为兼容、扩充以后的数据保留的空间

●数据记录

1、传感器编号　传感器的唯一识别码

2、数据　　　　实时数据：

开关量｛0,1｝，三态量｛0（正常），1（故障），2（断线/离线），3（其它）｝，模拟量｛浮点值｝。

3、数据状态　　按位来表示数据的状态（用二进制定义，使用时转换为整数）

8位

7位

6位

5位

4位

3位

2位

1位

0位

保留

传感器故障

暂停

不巡检

无信号

分站故障

超量程

调校

断电

报警

　　　　传感器故障：

由于传感器故障的原因，导致的数据不正常

　　　　暂停：

　　　人为的设置，传感器处于暂停状态

　　　　不巡检（无信号）：

由于分站不参加巡检而导致的传感器数据不正常

　　　　分站故障：

　由于分站故障的原因，导致的数据不正常

　　　　超量程：

　　被测对象已经超过了传感器的测量范围

　　　　调校：

　　　正在对传感器进行调校，其数据不是真实情况的反应

　　　　断电：

　　　传感器的测量值超过了设定的断电值

　　　　报警：

　　　传感器的测量值超过了设定的报警值

保留：

为兼容、扩充以后的数据保留的空间

说明：

*每个数据位，置1有效（例如：

0位置1，表示报警），置0正常；如：

“00000000”，表示“正常“，转换为整数即“0”；如：

“00000011”，表示“断电”并“报警”，转换为整数即“3”；如：

“00000101”，表示“调校”并“断电”：

，转换为整数即“5”；……

**使用时将原定义的二进制转换为整数--八位的二进制数转换为整数（可能值：

0,1,2,3,4,5,6,7,……）

传感器实时数据交换文件（d:

\data\rtdata.xml）格式如下：

1、文件头（一行）：

<矿编号><日期时间><设备个数><设备文件修改标志><保留><其他><保留1><保留2>

2、数据体：

<传感器编号><数据><数据状态（整数）>

例：

（d:

\data\rtdata.txt）

<530125010010100><2004-02-2610:

58:

40><5><0><0><0><0>

<101><2.00><3>

<102><0><0>

<201><1><0>

<202><0.50><4>