煤矿监测监控集成系统煤矿端建设方案.docx
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煤矿监测监控集成系统煤矿端建设方案
【鸡西市地方煤矿系统集成联网综合监控平台】
煤矿监测监控集成系统建设方案
承建单位：
中林质环（北京）科技有限公司
2010年1月20日
第一章前言
改革开放近二十年来，我国的煤矿安全工作坚持“管理、装备和培训”并重的工作方针，特别是国家煤矿安全监察局成立以来，持续推进“科技兴安”战略，促进了全国煤矿安全形势的稳定好转。
但是由于安全管理和科技水平等相对落后，煤矿事故多、伤亡大的局面未得到根本改变，成为制约煤炭行业健康发展的重要因素。
对此，各级政府高度重视，煤炭工业“十一五”计划中强调以信息和知识资源的开发利用为核心，重点进行煤矿安全监察网络系统建设，推进煤炭企业安全管理信息化。
众所周知，在各种类型的煤矿安全事故中，瓦斯事故虽然不是发生次数最多的，但它是死亡人数和影响最大的一类事故，因此要实现安全生产管理的工作目标——降低百万吨死亡率，减少瓦斯事故发生是非常重要的。
建立煤矿安全管理信息系统，利用计算机、通讯等现代高科技手段，来改进煤矿安全的管理方式就是一种有效的手段，通过对矿井通风、瓦斯系统实施有效的监控，来控制并减少瓦斯事故，就是抓住了煤矿事故的主要方面。
此外，煤矿安全管理信息系统作为矿井安全管理的重要的一种辅助手段和方式，系统的实施还将全面提升矿井的安全管理水平，达到防患事故于未然，降低事故发生的可能性，促进煤矿安全进一步实现稳定好转和煤炭行业的可持续发展。
为贯彻落实《安全生产法》执法检查的要求，对所有合法保留的地方煤矿全部安装瓦斯监控系统，并实行全部煤矿联网集中监控。
能够通过信息化手段充分贯彻“预防为主，综合治理，加强检查”的管理方针，通过建立“一通三防”的远程监察信息网络，对煤矿重大危险源进行在线监测，实时发现重大事故隐患，进行及时隐患排查和动态跟踪；变“被动式”为“预防式”的监察，提高企业安全防范意识，加强监察机构即时掌握信息和加强监督执法力度，做到煤矿安全预警体系的建设，提高各级部门相互协同的整体工作效率，推进煤矿安全监察信息化的进程。
依据易用实用性、可运营性、技术先进性和成熟性、技术标准性和开放性、安全可靠性、可扩展性等设计原则研制开发的中林质环煤矿系统集成联网综合监控平台包括瓦斯监控、产量计量等系统功能。
统一实现传感器数据采集与传输系统、环境监测监控系统、多级报警系统、掉线管理系统、数据查询与报表系统、短信通知系统、统计分析系统、系统管理等应用子系统。
重点实现了实时监测监控、实时矿井瓦斯、产量采集管理、矿井隐患实时跟踪监察和排查、自动手机短信报警、实时/历史数据查询、行业宏观决策分析支持等重要功能。
第二章系统建设目标
煤矿系统集成联网综合监控平台项目建设方案是在推广矿山企业安装监测监控系统的基础上，将传统的监控主机所采集到的信息，及时通过网络传送到各级政府及地方煤监管理部门，并通过应用信息平台，利用网络通讯技术、数据库技术等信息化手段实现对煤矿企业安全生产日常管理工作，落实“预防为主，综合治理，加强监察”，实现本质安全型的煤矿企业，预防灾害，保障国民经济正常发展。
在构建网络系统时，系统充分考虑建立矿、矿区、县区、市多级联网进行多级监测监控的重要性和提升行业管理的多功能性。
一是把煤矿的监测监控系统、县区监控分中心、市监控中心三级网络联接起来，有利于发挥各级安全管理部门的层层监管作用；利用网络每隔10秒或30秒将监测数据传送到县级和市级监控中心，监控中心接收所辖各矿数据后，进行处理和储存，特别对报警的数据进行直接的监管；对于联网的任一煤矿，一旦出现安全隐患，县区、市级的监控中心都将显示报警，即使煤矿未采取措施，县区、市级监控中心人员就会立即下达调度指令，指挥煤矿采取相应措施；二是县区、市级监控中心除可随时检查任一煤矿的安全状况外，每日、每月都有相应的瓦斯、产量状况统计和分析，以对煤矿的安全状况提出评估和整改意见；三是各级监控中心在进行正常监管的同时，还能利用地理信息平台监测各类传感器的布置情况等，使监控人员直观地监测到报警传感器在矿井的位置。
煤矿系统集成联网综合监控平台的建设将促进全面构建煤矿安全长效机制，努力实现煤矿的长治久安，为促进煤炭工业的可持续发展做出新的更大的贡献。
第三章系统结构与功能概述
13.1系统结构
13.1.1系统体系结构
煤矿系统集成联网综合监控平台体系结构如下所示：
23.1.2网络拓扑结构
煤矿远程数字化监测监控平台网络拓扑结构如下所示：
33.1.3体系架构
B/S体系构架
煤矿数字化远程监测监控系统采用B/S结构进行系统设计。
B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。
它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。
这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握。
它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。
集中存储管理
煤矿系统集成综合监控平台采用分布式存储管理，在市级监控中心建立数据处理和存储中心，处理海量的煤矿实时监测数据。
集中存储方式对系统会有许多好处。
其一、数据集中传输到市级监控平台，保证数据的统一、可靠、安全。
其二、集中存储管理，易于维护，降低成本。
对于系统集成的信息管系统，后期维护成本在整个系统成本占很大的比例。
数据集中存储，集中维护等最大限度的降低维护成本，节约资源。
其三、对于煤矿少的县区，服务器硬件指标可以配置低些，煤矿多的县区，服务器硬件指标可以配置高些，这样使系统配置获得更大的灵活性，总体保持高的性价比。
23.2软件系统的功能介绍
该系统完成各类煤矿安全生产监控系统，如：
安全监控、产量计量等系统的数据采集，将各个不同厂商安全生产监控系统的数据格式进行统一规范，加密，并传送到安全监控中心的系统平台中，同时，该子系统还对传送过来的数据进行数据的汇总和整理，然后存储在中心数据库中。
数据采集内容包括各种煤矿安全生产监控系统，如：
安全监控、产量计量等系统的配置信息和实时信息。
序号
安装位置
软件
需安装系统
1
煤矿
集成监控联网矿井端软件
用于采集、转换并向中心发送矿井各专业监控数据，每个矿井一套。
2
县级监控分中心
监控分中心联网监控管理平台软件
日常监测监控管理，日常监控业务处理
3
市级监控中心
中心端数据接收服务软件
监控中心联网监控管理平台软件
用于接收、处理、存储矿井端发送的各专业实时数据，处理、储存非实时数据，为煤矿端提供数据服务
13.2.1数据采集与传输方式
数据采集与传输方式采用客户机/服务器模式，即在各个煤矿监控系统的服务器上安装客户端软件，完成数据的采集与发送任务，在煤炭管理中心的服务器上安装服务器端软件，完成数据的接收和处理任务。
客户端软件可以实现数据的单点传输也可以实现数据的多点传输，即客户端可以只向一个服务器发送数据，也可以同时向多个服务器发送数据，通过这种方式可以实现系统可扩充功能。
集成监控联网矿井端软件如下图所示：
图6.1-1集成监控联网矿井端软件
23.2.2数据传输网络
目前，用户的网络情况多种多样，包括专用网络和公网，传输线路也多种多样，如光纤，ADSL，GPRS，CDMA等，根据这种情况，数据传输软件应能够兼容以上各种网络，所以采用IP数据包方式传输数据，只要能访问到服务器的IP地址，就可以实现数据的传输。
33.2.3数据接口
目前，各个地区、各个煤矿都安装了各种煤矿安全生产监控系统，如：
安全监控、产量计量系统，由于使用厂家的不同，数据的格式和存储方式也不尽相同，有的厂家根本不具备软件开发能力，这就为数据信息的上传造成了难度，同时也为以后的升级换代及维护带来了很大的麻烦，针对这种现实情况，根据我们的系统实施的实际经验，我们的数据接入系统软件针对各个厂家的实际情况做了相应的处理，使系统能够较强的兼容性，同时软件在设计上具有较强的可扩展性，以应对新的情况，这样就从软件上来保证数据的全面、可靠采集。
第四章系统特点
34.1实用性
我们的系统从开发到目前已经升级过多个版本，我们把连网监控最实用的内容不断充实到我们的系统中，使得系统逐步完善。
我们的系统功能设计来源于用户，服务于用户，并根据用于的需求变化不断升级。
目前，系统稳定，运行良好。
44.2模块化的设计
系统由许多大的可装载的功能模块组成，可以根据用户的实际情况进行自由组合裁剪，能够为用户搭配最为合适的软件应用平台。
54.3经济性
系统在不断的升级改进过程中，除了应用层的不断完善，还逐步开发了深层次的数据中间件，代替了原来使用国外的一些同类产品，这些中间件一方面是专门为煤炭行业量身定制的，更加适合于行业应用，另一方面使系统总体成本大大降低。
64.4科学合理性
我们系统在设计过程中参考并遵循了国家相关的标准和规范，这些规范包括：
《中华人民共和国安全生产法》
《中华人民共和国煤炭法》
《中华人民共和国矿山安全法》
《煤矿保安规程》
《小煤矿安全规程》
《国家安全生产信息系统预可行性研究报告》
《计算机软件需求说明书编制指南》GB9385－88
《计算机软件开发规范》GB8566－88
《计算机软件单元测试》GB15532－95
《软件维护指南》GB14079－93
《软件工程国家标准》
《安全防范工程程序与要求》GA/T75－94
《建筑物防雷设计规范》CB50057－94
以及行业对瓦斯联网监控系统的相关文件，这些文件包括：
Ø安监总煤矿字[2005]37号文
Ø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技术指导书（五）
Ø煤矿“一通三防”远程监察信息网络系统
Ø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技术指导书（五）
74.5系统兼容性
支持现有的各种通信方式：
针对中小煤矿通信条件落后，地理偏远等特点，为了实现联网监控，系统支持当前所有的通信方式，包括光纤、电话线、无线GPRS、无线CDMA、大功率无线电话、ADSL/DDN/ISDN、微波、短信等。
支持各种井下监控系统：
考虑到全市煤矿使用的井下监控系统不一定都一样，系统支持各种井下监控系统如重庆煤科院，抚顺煤科院，常州煤研所，镇江电子，北京中煤安泰，北京华安普惠，北京神州鼎天，太原电子所等厂商的井下监控系统。
84.6系统可靠性安全性
系统实时稳定可靠安全：
我们的系统数据上传周期可以自由设定（要求井下监控系统扫描周期不大于30秒），因此可以保证用户对瓦斯监控实时性的要求。
同时我们采用了双机备份技术对系统进行双重加固，如果一个主机发生故障，另一个系统自动接管。
94.7开放性
系统是个开放的系统，不仅表现在他能够接入各种各样的井下监控系统，还表现在其采用的实现技术方面，例如通用的网络协议TCP/IP，B/S的体系架构，webservice技术等等。
同时系统遵循工业标准进行设计，从而保证了系统的开放性。
104.8系统可扩展性
具有可扩充性，为地磅监控等系统留有接口
监控系统是一个不断完善发展的过程，目前监控系统仅仅监控瓦斯，风速，风机风门开停等传感器设备，未来系统将进一步监控井下人员，地磅信息等多种数据，我公司有自主研发的地磅监控管理系统，我们的系统对这些未来的系统扩充预先保留了接口，一旦用户需要，可以很方便的挂接。
而一般系统无法实现地磅监控系统的挂接。
第五章系统平台（煤矿端）建设
115.1系统建设配置清单
按照“统一设计、统一实施、集中管理”，将煤矿安全监控（瓦斯监控）产量监控等监控系统进行集成、整合，增加监控可靠性和可维护性，系统配置单如下：
序号
项目名称
规格
数量
说明
一、软件部分
11
煤矿集成监控平台
平台集成了瓦斯监控、产量计量等监控功能
1
12
瓦斯监控采集发送软件
用于采集、转换并向中心发送煤矿瓦斯监控数据
1
13
产量计量采集发送软件
用于采集、转换并向中心发送煤矿产量计量数据
1
125.2投资估算
序号
项目名称
单价（元）
数量
合计（元）
一、软件部分
40,000.00
11
煤矿集成监控平台
22,000.00
1
24,000.00
12
瓦斯监控采集发送软件
8,000.00
1
8,000.00
13
产量计量采集发送软件
5,000.00
1
8,000.00
二、施工安装及调试费
5,500.00
16
运输、安装及调试费用
5,500.00
1
5,500.00
总计
45,500.00
第六章系统售后服务与培训
136.1质量保证
我方承诺按质量计划对影响产品的各生产工序，规定其控制方法，实施工序控制，确保提供给用户满意的产品；
遵照质量体系的要求全面实行质量控制，提高用户的满意度，保证产品质量。
改进生产工序，完善生产过程；
对公司的最终产品质量有重要影响的原材料、元器件和其它外购件（根据双方协商制定的指导书及验证报告）进行进货检验，确保未经检验或未检验合格的产品不投入使用及生产。
146.2售后服务
16.2.1系统质保期
自工程设备验收之日起，即进入售后质保期，质保期一年。
26.2.2系统质保承诺
我方的高级管理层和每一位员工都应重视产品质量，确保用户满意，并及时提供所需服务；
受理一切用户申告，并与相关部门协作，积极采取纠正与预防措施，尽快为用户解决问题。
对每一用户申告以及处理均作记录，由专人验证是否满足用户要求；
承诺提供所供系统中硬件产品到货后的1年硬件返修保修服务。
36.2.3备品配件
提供足够一年使用的主要设备备品配件。
维护培训的最终考核在建北矿系统集成中心主机房现场进行。
考核设备的组成、基本原理、调试、检查、接口状态和操作运行，日常设备维护及突发事件应急处理等。
考核结果为其学员上岗的参考，并颁发有关证书。
负责对买方专业人员进行现场技术培训，包括硬件培训、软件培训、系统操作和维护培训等，并提供必要的培训工作场地、硬件设施和培训资料。
附录1：
部分示意图
151.集成操作平台
材质为立柱及主框架采用优质冷轧钢板厚度为1.5-2.0mm,门板及面板采用1.2mm优质冷轧钢板，保证安装强度。
外表喷塑，结构可拆卸，局部可用防火密度木板等材料装饰，钢木结合构成，外型高雅美观，工艺精湛。
设计风格，符合人体工程学原理，全拼装结构，安装检查更便利，桌面木制防火。
规格：
总宽2000mm，总高1400mm，机箱深800mm，机箱高800mm，平台宽600mm。
162.网络机柜
1.结构稳固，工艺精湛、尺寸精密、经济实用，操作安装方便。
2.钢化玻璃前门和单开式后门，有效的解决了设备保护和外部观察机器运行状态方面的要求。
3.内部托盘空间，用户可根据自身要求，自由调整。
4.可快速拆装的机柜侧门，为安装和维护提供方便。
5.可同时安装脚轮和支撑脚。
6.最大静载达800KG。
7.可关闭的下部走线通道，走线孔尺寸可按需调整。
8.齐全的可选配件。
9.规格：
600mm*600mm*1200mm。
附录2：
关于中林质环
中林质环（北京）科技有限公司是一家专注于煤矿系统集成联网综合监控平台软件、井下手机与矿用人员定位安全管理系统的研发、生产、应用的高科技企业。
公司位于北京CDB建外SOHO，与清华大学、北京理工大学、浙江大学、大连理工大学等著名高校建立了全面友好的技术研发合作关系。
煤矿系统集成联网综合监控平台软件是中林质环（北京）科技有限公司自主研发的集井下通讯系统、井下人员定位系统、井下瓦斯系统、产量税控系统、视频系统等单一的系统集于一体化的综合联网管理系统，真正实现煤矿科学化、现代化、信息化、数字化的监控管理，填补了国内煤矿系统集成联网综合监控平台的空白。
中林质环与山东省科学院激光研究所共同投资3000万元研发、生产KT105矿用无线通讯系统，并于2006年将成熟产品推向市场。
我们秉承“悟真求实、诚信经营、富于创新、追求卓越”的管理理念，凭借一流的技术研发实力,将KT105矿用无线通讯系统在国内大型矿山行业推广，获得了令人瞩目的业绩。
公司管理者皆毕业于名牌学府，拥有硕士、博士、教授等职衔，具有高等院校执教、国家机关工作的阅历，掌握现代化企业信息化管理，各具专长，精诚团结，富于创新，其技术能力、社会责任、创新能力在业界极为突出。
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