專利名稱：一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)。
技術背景
我國煤礦與世界各主要產(chǎn)煤國家比較，不僅地質(zhì)構造比較復雜，而且點多面 廣，分布的地域廣泛并且偏僻。無論是交通或者通訊情況，均處于劣勢。我國礦井總數(shù) 在關井壓產(chǎn)后仍達33500個左右，其中國有重點煤礦礦井600多個，地方國有煤礦2000 多個，各類鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦31000個。
國有重點煤礦基礎相對好點，機械化程度達75%左右；國有地方煤礦采煤機械 化程度只有25%左右；而鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦大多數(shù)是非常落后的近乎原始的開采方式，安全 生產(chǎn)基本無保障，因此，對小型煤礦進行統(tǒng)一管理、加強對小型煤礦安全信息的統(tǒng)計和 監(jiān)控是非常重要的。
煤礦安全生產(chǎn)方面的信息化建設一般從三個方面著手。首先，安全監(jiān)測監(jiān)控系 統(tǒng)建設是建設重點之一，除被人們廣泛關注和了解的瓦斯監(jiān)控之外，還包括礦山頂板壓 力監(jiān)測、井下煤炭運輸系統(tǒng)監(jiān)控、井下溫度監(jiān)控以及其他有害氣體監(jiān)控等；其次，生產(chǎn) 作業(yè)系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控和管理；最后，各個企業(yè)對于安全生產(chǎn)信息的聯(lián)網(wǎng)，使企業(yè)、地方 政府有關安全生產(chǎn)管理部門與國家煤礦安全監(jiān)察局能夠隨時查看這些生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)。
但是，煤炭企業(yè)在信息化建設過程中，普遍都遇到了 “信息孤島”的問題。信 息資源整合需求高、難度大成為煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)信息化建設的一個特點。
目前各煤礦的礦井監(jiān)控系統(tǒng)已建成，如何遠程集中管控各礦井監(jiān)控系統(tǒng)信息、 提前預警、及時告警成為及需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系 統(tǒng)，使得能夠統(tǒng)一管理管轄內(nèi)煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各礦井之間的信息共享，并 提高各礦井的安全性，及時進行預警和告警。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān) 控系統(tǒng)，包含至少一個監(jiān)控中心系統(tǒng)，和至少兩個通過網(wǎng)絡與所述監(jiān)控中心系統(tǒng)連接 的信息接入設備；
所述信息接入設備與煤礦的礦井監(jiān)控系統(tǒng)連接，用于從所述礦井監(jiān)控系統(tǒng)采集 該煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行實時數(shù)據(jù)處理和該礦井的歷史數(shù)據(jù)存儲；
所述監(jiān)控中心系統(tǒng)通過網(wǎng)絡與管轄內(nèi)所有煤礦的信息接入設備連接，用于從所 述信息接入設備獲取管轄內(nèi)所有煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行煤礦生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)的監(jiān) 控、管理，和歷史數(shù)據(jù)的存儲；還用于管轄內(nèi)所有煤礦的人機界面數(shù)據(jù)與服務的集中， 和根據(jù)所監(jiān)控的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)對管轄內(nèi)的煤礦進行報警處理。
作為進一步改進，該系統(tǒng)包含至少兩個所述監(jiān)控中心系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡以上下級形式連接，下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)與管轄內(nèi)煤礦的信息接入設備連接，獲取管轄內(nèi)煤礦的 生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi)煤礦的歷史數(shù)據(jù)存儲；
所述上一級監(jiān)控中心系統(tǒng)與至少一個下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)連接，獲取管轄內(nèi)下 一級監(jiān)控中心系統(tǒng)中保存的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi)下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)的歷史數(shù) 據(jù)存儲。
作為進一步改進，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)包含
訪問控制模塊，用于實現(xiàn)對整個所述煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡管理功能， 和用戶身份認證及訪問管理；
歷史數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對本監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備的歷史數(shù)據(jù)進 行備份；
人機界面模塊，用于負責本監(jiān)控中心系統(tǒng)與外界的實時數(shù)據(jù)交互、和/或本監(jiān) 控中心系統(tǒng)內(nèi)各單元的實時數(shù)據(jù)庫一致性管理，和/或系統(tǒng)級綜合控制邏輯，和/或人機 界面的生成和發(fā)布；
告警處理模塊，用于接收各信息接入設備的實時告警信息，并處理告警事件。
作為進一步改進，所述信息接入設備還用于從其連接的礦井監(jiān)控系統(tǒng)采集該煤 礦的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)；
所述監(jiān)控中心系統(tǒng)還包含
視頻服務模塊，用于從所述監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備獲取所述音頻數(shù) 據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，將收到的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理，為用戶提供視頻監(jiān)控應 用；
語音服務模塊，用于提供所述信息接入設備與所述監(jiān)控中心系統(tǒng)之間的、獨立 于當前公共電話網(wǎng)之外的專用電話服務。
作為進一步改進，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局人機界面組態(tài)配置文件保存在所述 人機界面模塊中；
所述信息接入設備的人機界面組態(tài)配置文件自動保存到所屬監(jiān)控中心系統(tǒng)的人 機界面模塊中，并自動同步；
所述監(jiān)控中心系統(tǒng)和所述信息接入設備的人機界面的組態(tài)操作，均通過網(wǎng)絡方 式進行，支持離線或在線組態(tài)方式，允許在系統(tǒng)網(wǎng)絡上的任何地方對所述信息接入設備 或所述監(jiān)控中心系統(tǒng)進行組態(tài)管理；
所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的人機界面包括監(jiān)控中心系統(tǒng)全局監(jiān)控人機界面和各信息 接入設備的分布式人機界面，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局監(jiān)控人機界面中，包含調(diào)用所述 各信息接入設備的人機界面的功能。
作為進一步改進，所述人機界面模塊進一步包含
分布式數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理各信息接入設備的實時數(shù)據(jù)庫配置，形成 分布式實時數(shù)據(jù)庫索引；
全局數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理監(jiān)控中心系統(tǒng)全局實時數(shù)據(jù)庫，將從各信息 接入設備獲取的實時數(shù)據(jù)更新到監(jiān)控中心系統(tǒng)各服務器彼此同步的實時數(shù)據(jù)庫中。
作為進一步改進，所述歷史數(shù)據(jù)存儲模塊上保存其管轄范圍內(nèi)連接的所有信息 接入設備或監(jiān)控中心系統(tǒng)的全部歷史數(shù)據(jù)，運行分布式歷史數(shù)據(jù)存儲機制，以及對全局實時數(shù)據(jù)的按需采集、處理和存儲機制；
所述歷史數(shù)據(jù)存儲模塊從所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局實時數(shù)據(jù)庫和所述各信息接 入設備的分布實時數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，按照歷史數(shù)據(jù)的保存設置，將監(jiān)控中心系統(tǒng)的實時 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)點存儲到歷史數(shù)據(jù)存儲模塊中；以周期或事件觸發(fā)的方式，從其管轄范 圍內(nèi)連接的所有信息接入設備或監(jiān)控中心系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫，同步復制數(shù)據(jù)到所述歷史 數(shù)據(jù)存儲模塊。
作為進一步改進，所述人機界面模塊提供以下方式的人機界面訪問
a)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向操作人員，提供專用客戶端來連接和訪問，權限 級別要求高；
b)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向瀏覽應用，采用瀏覽器來連接和訪問，不允許進 行操作，但允許進行高級查詢和瀏覽；
c)在監(jiān)控中心系統(tǒng)外部，通過公共網(wǎng)絡連接到所述人機界面模塊上，采用瀏覽 器進行訪問，不允許進行操作，只允許進行最低權限要求的畫面瀏覽和查詢；
d)在監(jiān)控中心系統(tǒng)外部，通過公共網(wǎng)絡連接到所述人機界面模塊上，對管轄內(nèi) 煤礦的信息接入系統(tǒng)進行操作和維護。
作為進一步改進，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)或所述信息接入設備允許客戶端訪問的人 機界面包括以下之一或其任意組合
井下行道分布圖、生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)設備/網(wǎng)絡/通訊狀態(tài)告警提示窗口 ；
實時數(shù)據(jù)瀏覽窗口；
歷史數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽窗口 ；
動態(tài)棒圖/餅圖/曲線圖。
作為進一步改進，所述煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)包括以下之一或其任意組合
瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度、風門開關；
煤倉煤位、水倉水位、風機風壓、箕斗計數(shù)、機電設備開停；
可選生產(chǎn)參數(shù)和電壓、電流、功率、電度等電量參數(shù)；
機電設備的運行參數(shù)，包括可選膠帶跑偏、膠帶速度、軸承溫度、機頭堆煤；
現(xiàn)場告警信息。
本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術相比，主要區(qū)別及其效果在于在各煤礦各自獨立 的礦井監(jiān)控系統(tǒng)之間建立信息共享的系統(tǒng)，遠程實時監(jiān)控并集中網(wǎng)絡中的各礦井安全信 息，實現(xiàn)提早預警、發(fā)生事故及時告警、并保存歷史數(shù)據(jù)作善后處理依據(jù)，使得能夠集 中管控各礦井監(jiān)控系統(tǒng)信息，解決礦井中容易產(chǎn)生的安全問題，使得煤礦系統(tǒng)的安全得 到保障。
在煤礦事故發(fā)生前，能夠輔助煤礦的擁有者、運行維護者、安監(jiān)部門等煤礦安 全信息監(jiān)控系統(tǒng)使用者，規(guī)范信息格式和數(shù)據(jù)傳輸標準，促進行業(yè)信息的標準化；幫助 判斷礦井安全相關系統(tǒng)配置是否合格，杜絕虛報/瞞報/誤報；可隨時、隨地監(jiān)控現(xiàn)場運 行狀態(tài)。
在煤礦事故發(fā)生時，能夠提供全面信息，輔助及時做出正確決策。
在事故發(fā)生后，能夠幫助調(diào)查事故原因，理清責任，總結(jié)經(jīng)驗。
最大限度的將安監(jiān)部門從信息系統(tǒng)的建設、運行、維護等繁瑣工作中解放出來。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施方式的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)中信 息接入設備的連接示意圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實施方式的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構 圖3是本發(fā)明一優(yōu)選實施方式的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)中包 含多級監(jiān)控中心系統(tǒng)的示意圖4是本發(fā)明一優(yōu)選實施方式的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān) 控中心系統(tǒng)結(jié)構圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實 施方式作進一步地詳細描述。
本發(fā)明一優(yōu)選實施方式涉及一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，包 括監(jiān)控中心系統(tǒng)和信息接入設備兩部分。其中，每個煤礦設置一個信息接入設備，用于 與煤礦的礦井監(jiān)控系統(tǒng)連接，從該礦井監(jiān)控系統(tǒng)采集該煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行實 時數(shù)據(jù)處理和該礦井的歷史數(shù)據(jù)存儲；設置至少一個監(jiān)控中心系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡與管轄內(nèi) 所有煤礦的信息接入設備連接，用于從信息接入設備獲取管轄內(nèi)所有煤礦的生產(chǎn)與安全 數(shù)據(jù)，進行煤礦生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)的監(jiān)控、管理，和歷史數(shù)據(jù)的存儲；還可以用于管轄內(nèi) 所有煤礦的人機界面數(shù)據(jù)與服務的集中，和根據(jù)所監(jiān)控的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)對管轄內(nèi)的煤 礦進行報警處理。監(jiān)控中心系統(tǒng)和信息接入設備之間可以通過公網(wǎng)、專網(wǎng)、有線、無線 等多種通訊網(wǎng)絡連接。一般情況下，監(jiān)控中心系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)管需要設置在地級市或者 在縣里。
現(xiàn)有的礦井一般都有其自身的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，本實施方式中通過原有礦井監(jiān)控 系統(tǒng)把SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的文件格式通過FTP (File Transfer Protocol,文件傳輸協(xié)議)方式傳到信息接入設 備中，信息接入設備實時讀取上傳文件中的數(shù)據(jù)，并進行相應的處理，如圖1所示。
其中，煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)可以包括
■瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度、風門開關等；
■煤倉煤位、水倉水位、風機風壓、箕斗計數(shù)、機電設備開停等；
■可選生產(chǎn)參數(shù)和電壓、電流、功率、電度等電量參數(shù)；
■可選膠帶跑偏、膠帶速度、軸承溫度、機頭堆煤等各種機電設備的運行參 數(shù)；
■現(xiàn)場各種告警信息，等等。
需要說明的是，一個基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)中可以有多個監(jiān) 控中心系統(tǒng)，這些監(jiān)控中心系統(tǒng)分為多個級別，通過網(wǎng)絡以上下級形式連接，由一個上 一級監(jiān)控中心系統(tǒng)管控多個下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)，獲取管轄內(nèi)下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)的生 產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi)下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲。下一級監(jiān)控中心系統(tǒng) 與煤礦的信息接入設備連接，獲取管轄內(nèi)煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi)煤礦的歷 史數(shù)據(jù)存儲，如圖2所示。
在煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋范圍比較大，管轄的煤礦比較多的情況下，也可 以根據(jù)規(guī)劃來構建多層監(jiān)控中心系統(tǒng)，形成多個級別的分布式監(jiān)控和數(shù)據(jù)存儲，如圖3 所示。
本系統(tǒng)中監(jiān)控中心系統(tǒng)與信息接入設備之間、以及各級監(jiān)控中心系統(tǒng)之間，均 可以通過公網(wǎng)、專網(wǎng)、有線、無線等多種通訊網(wǎng)絡連接。
本實施方式中的監(jiān)控中心系統(tǒng)包含如下功能模塊，如圖4所示
訪問控制模塊，用于實現(xiàn)對整個所述煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡管理功能， 和用戶身份認證及訪問管理；
歷史數(shù)據(jù)存儲模塊(HDB)，用于對本監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備的歷史 數(shù)據(jù)進行備份；
人機界面模塊(如SCADA/HMI服務器)，用于負責本監(jiān)控中心系統(tǒng)與外界的實 時數(shù)據(jù)交互、和/或本監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)各單元的實時數(shù)據(jù)庫一致性管理，和/或系統(tǒng)級綜 合控制邏輯，和/或人機界面的生成和發(fā)布；
告警處理模塊，用于接收各信息接入設備的實時告警信息，并處理告警事件。
在本實施方式中，以上功能模塊可以集中在一臺DCC (Distributed ControlCenter,分布式控制中心)冗余服務器上實現(xiàn)，并配置一臺服務器專門作為管轄內(nèi) 所有煤礦歷史數(shù)據(jù)的備份(HDB服務器)，以及一臺PC作為該監(jiān)控中心系統(tǒng)的工作站。
其中，SCADA/HMI服務器(人機界面模塊)是監(jiān)控中心系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基礎， 它負責監(jiān)控中心系統(tǒng)與外界的實時數(shù)據(jù)交互、監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)各單元的實時數(shù)據(jù)庫一致 性管理、系統(tǒng)級綜合控制邏輯，以及人機界面的生成和發(fā)布等，包括
分布式數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理各子站(包括信息接入設備及下一級監(jiān)控 中心系統(tǒng))的實時數(shù)據(jù)庫配置，形成分布式實時數(shù)據(jù)庫索引；
全局數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理監(jiān)控中心系統(tǒng)全局實時數(shù)據(jù)庫，將從各子站 獲取的實時數(shù)據(jù)更新到監(jiān)控中心系統(tǒng)各服務器彼此同步的實時數(shù)據(jù)庫中。
SCADA/HMI服務器中還包括人機界面模塊，人機界面模塊包括界面組態(tài)功 能、組態(tài)管理功能、和界面服務功能。
界面組態(tài)功能監(jiān)控中心系統(tǒng)的人機界面包括兩個部分，監(jiān)控中心系統(tǒng)全局監(jiān) 控人機界面和各子站的分布式人機界面，從監(jiān)控中心系統(tǒng)全局監(jiān)控人機界面中，可以方 便的調(diào)用子站的人機界面；另外，人機界面的組態(tài)操作，均可以通過網(wǎng)絡方式進行，支 持離線或在線組態(tài)方式。
組態(tài)管理功能監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局人機界面組態(tài)配置文件保存在DCC服務器 上；子站(包括下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)、或信息接入設備)的人機界面組態(tài)配置文件會自動 保存到上一級監(jiān)控中心系統(tǒng)的SCADA/HMI服務器中，并自動同步，因此，與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)不同的是，監(jiān)控中心系統(tǒng)無需另外組態(tài)子站的人機界面。
本系統(tǒng)都是基于通訊網(wǎng)絡(可以是有線的互聯(lián)網(wǎng)、或無線網(wǎng)絡)方式建設的，所 以可以在系統(tǒng)網(wǎng)絡上的任何地方對任何子站系統(tǒng)或監(jiān)控中心系統(tǒng)進行組態(tài)管理。
界面服務功能完成人機界面組態(tài)后，SCADA/HMI服務器可以立即提供界面 服務，并支持以下方式的人機界面訪問
a)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向操作人員，提供專用客戶端(綠色程序)來連接和 訪問，權限級別要求較高；
b)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向瀏覽應用，采用IE或類似瀏覽器來連接和訪問， 不可進行操作，但可以進行高級查詢和瀏覽；
c)在監(jiān)控中心系統(tǒng)外部，如通過Internet連接到SCADA/HMI服務器上，采用IE或類似瀏覽器，不可進行操作，只能進行最低權限要求的畫面瀏覽和查詢。
根據(jù)組態(tài)，客戶端能夠訪問到的HMI界面主要包括
井下行道分布圖、生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)設備/網(wǎng)絡/通訊狀態(tài)告警提示窗口 ；
實時數(shù)據(jù)瀏覽窗口；
歷史數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽窗口 ；
動態(tài)棒圖/餅圖/曲線圖等等。
在HMI組態(tài)的時候，工程師可以根據(jù)需要，確定需報警的信息點，以及分組/ 分類報警信息，SCADA/HMI服務器自動存儲告警信息，并實時的顯示在HMI系統(tǒng)的告 警窗口中。
另夕卜，可以在監(jiān)控中心系統(tǒng)設置一臺SMSMhortMessiige krvice，短消息業(yè)務)終端，與告警處理模塊連接，將告警信息通過短消息報警到相關人員的手機上，通過方 便的組態(tài)，可以設置無限告警級別，以分別對應告警接收者的權限和接受信息點范圍。
本實施方式中的HDB服務器上保存的是整個DCC系統(tǒng)的全部歷史數(shù)據(jù)，它運行 的基礎是各子站的分布式歷史數(shù)據(jù)存儲機制，以及DCC監(jiān)控中心系統(tǒng)對全局實時數(shù)據(jù)的 按需采集、處理和存儲機制。
它的數(shù)據(jù)來源包括兩個方面
監(jiān)控中心系統(tǒng)全局實時數(shù)據(jù)庫HDB服務器按照歷史數(shù)據(jù)的保存設置，將監(jiān)控 中心系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)點存儲到HDB服務器中；
子站分布實時數(shù)據(jù)庫以周期或事件觸發(fā)的方式，從各子站(包括信息接入設 備及下一級監(jiān)控中心系統(tǒng))的歷史數(shù)據(jù)庫同步復制數(shù)據(jù)到HDB服務器。
從歷史數(shù)據(jù)服務角度看，HDB服務器有兩個基本功能
1.為本系統(tǒng)應用提供數(shù)據(jù)，包括為DCC系統(tǒng)中的SCADA/HMI提供歷史數(shù)據(jù)； 以及為DCC系統(tǒng)的各工作站的告警、操作記錄查詢等應用功能提供歷史數(shù)據(jù)。
2.為與其它系統(tǒng)交互提供數(shù)據(jù)，如MIS (Mamigemennnformation System，管理信 息系統(tǒng))、ERP (企業(yè)資源計劃系統(tǒng))、第三方報表系統(tǒng)，或者其它DCC系統(tǒng)等。可通過 SQL數(shù)據(jù)庫標準接口，如ODBC (開發(fā)式數(shù)據(jù)庫連接)等；或是通過數(shù)據(jù)庫備份文件交互 方式；或者通過其它可定制的方式交互歷史數(shù)據(jù)，如通過IEC 104協(xié)議的擴展來傳輸可選定的歷史數(shù)據(jù)。
綜上所述，本實施方式基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，在煤礦事故 發(fā)生前，能夠輔助煤礦的擁有者、運行維護者、安監(jiān)部門等煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)使用 者規(guī)范信息格式和數(shù)據(jù)傳輸標準，促進行業(yè)信息的標準化；幫助判斷礦井安全相關系統(tǒng) 配置是否合格，杜絕虛報/瞞報/誤報；可隨時、隨地監(jiān)控現(xiàn)場運行狀態(tài)。
在煤礦事故發(fā)生時，能夠提供全面信息，輔助及時做出正確決策。
在事故發(fā)生后，能夠幫助調(diào)查事故原因，理清責任，總結(jié)經(jīng)驗。
最大限度的將安監(jiān)部門從信息系統(tǒng)的建設、運行、維護等繁瑣工作中解放出 來。
作為進一步改進，本實施方式中的信息接入設備還可以從其連接礦井監(jiān)控系統(tǒng) 采集該煤礦的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)；
該監(jiān)控中心系統(tǒng)還可以包含
視頻服務模塊，用于從監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備獲取音頻數(shù)據(jù)和視頻 數(shù)據(jù)，將收到的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理，為用戶提供視頻監(jiān)控應用。視頻服 務采用全IP方式組網(wǎng)，可將多通道、網(wǎng)絡傳輸、錄像與播放等功能簡單集成網(wǎng)絡，可以 實現(xiàn)只要能上網(wǎng)的地方就可以瀏覽視頻畫面?；诰W(wǎng)絡視頻服務器的多通道數(shù)字傳播技 術的采用，使得系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的基于磁帶錄像機的模擬輸出系統(tǒng)無可比擬的諸多優(yōu)勢， 網(wǎng)絡視頻服務器采用開放式軟硬件平臺和標準或通用接口協(xié)議，系統(tǒng)擴展能力較強，能 夠與全數(shù)字、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化、多通道資源共享等體系相銜接。采用配套的解碼器，則 可以不需要計算機設備而直接傳輸?shù)诫娨晧ι线M行手動巡視或自動巡視，極大的節(jié)約了 遠程監(jiān)控的成本。
語音服務模塊，用于提供所述信息接入設備與所述監(jiān)控中心系統(tǒng)之間的、獨立 于當前公共電話網(wǎng)之外的專用電話服務。系統(tǒng)支持接入傳統(tǒng)電話機，通過接口將模擬聲 音訊號(Voice)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包(DataPacket)的型式在系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡上做實時傳遞 和軟交換，從而為用戶提供成本較低、可加載安監(jiān)業(yè)務所需求的特殊調(diào)度功能。
作為進一步改進，還可以在監(jiān)控中心系統(tǒng)配置GPS (Global Position System，全 球定位系統(tǒng))同步時鐘一臺，通過串口或網(wǎng)口與DCC連接，DCC與GPS時鐘設備之間 通過串行對時信號(多種規(guī)約)或NTP (Network Time Protocol,網(wǎng)絡時間協(xié)議)方式進行 時鐘同步，DCC再通過NTP方式向管轄內(nèi)所有信息接入設備進行校時，各個設備之間的 時間誤差保持在毫秒級內(nèi)，更精確整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述， 但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離 本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包含至少一個監(jiān) 控中心系統(tǒng)，和至少兩個通過網(wǎng)絡與所述監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備；所述信息接入設備與煤礦的至少一個礦井監(jiān)控系統(tǒng)連接，用于從所述礦井監(jiān)控系統(tǒng) 采集該煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行實時數(shù)據(jù)處理和該礦井的歷史數(shù)據(jù)存儲；所述監(jiān)控中心系統(tǒng)通過網(wǎng)絡與管轄內(nèi)所有煤礦的信息接入設備連接，用于從所述信 息接入設備獲取管轄內(nèi)所有煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行煤礦生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)的監(jiān)控、 管理，和歷史數(shù)據(jù)的存儲；還用于管轄內(nèi)所有煤礦的人機界面數(shù)據(jù)與服務的集中，和根 據(jù)所監(jiān)控的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)對管轄內(nèi)的煤礦進行報警處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，該 系統(tǒng)包含至少兩個所述監(jiān)控中心系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡以上下級形式連接，下一級監(jiān)控中心系 統(tǒng)與管轄內(nèi)煤礦的信息接入設備連接，獲取管轄內(nèi)煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi) 煤礦的歷史數(shù)據(jù)存儲；所述上一級監(jiān)控中心系統(tǒng)與至少一個下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)連接，獲取管轄內(nèi)下一級 監(jiān)控中心系統(tǒng)中保存的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行管轄內(nèi)下一級監(jiān)控中心系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存 儲。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在 于，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)包含訪問控制模塊，用于實現(xiàn)對整個所述煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡管理功能，和用 戶身份認證及訪問管理；歷史數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對本監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備的歷史數(shù)據(jù)進行備份；人機界面模塊，用于負責本監(jiān)控中心系統(tǒng)與外界的實時數(shù)據(jù)交互、和/或本監(jiān)控中 心系統(tǒng)內(nèi)各單元的實時數(shù)據(jù)庫一致性管理，和/或系統(tǒng)級綜合控制邏輯，和/或人機界面 的生成和發(fā)布；告警處理模塊，用于接收各信息接入設備的實時告警信息，并處理告警事件。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所 述信息接入設備還用于從其連接的礦井監(jiān)控系統(tǒng)采集該煤礦的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)；所述監(jiān)控中心系統(tǒng)還包含視頻服務模塊，用于從所述監(jiān)控中心系統(tǒng)連接的信息接入設備獲取所述音頻數(shù)據(jù)和 視頻數(shù)據(jù)，將收到的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理，為用戶提供視頻監(jiān)控應用；語音服務模塊，用于提供所述信息接入設備與所述監(jiān)控中心系統(tǒng)之間的、獨立于當 前公共電話網(wǎng)之外的專用電話服務。
5.根據(jù)權利要求3所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局人機界面組態(tài)配置文件保存在所述人機界面模塊中； 所述信息接入設備的人機界面組態(tài)配置文件自動保存到所屬監(jiān)控中心系統(tǒng)的人機界面模塊中，并自動同步；所述監(jiān)控中心系統(tǒng)和所述信息接入設備的人機界面的組態(tài)操作，均通過網(wǎng)絡方式進 行，支持離線或在線組態(tài)方式，允許在系統(tǒng)網(wǎng)絡上的任何地方對所述信息接入設備或所 述監(jiān)控中心系統(tǒng)進行組態(tài)管理；所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的人機界面包括監(jiān)控中心系統(tǒng)全局監(jiān)控人機界面和各信息接入 設備的分布式人機界面，所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局監(jiān)控人機界面中，包含調(diào)用所述各信 息接入設備的人機界面的功能。
6.根據(jù)權利要求3所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所 述人機界面模塊進一步包含分布式數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理各信息接入設備的實時數(shù)據(jù)庫配置，形成分布 式實時數(shù)據(jù)庫索引；全局數(shù)據(jù)庫管理子模塊，用于管理監(jiān)控中心系統(tǒng)全局實時數(shù)據(jù)庫，將從各信息接入 設備獲取的實時數(shù)據(jù)更新到監(jiān)控中心系統(tǒng)各服務器彼此同步的實時數(shù)據(jù)庫中。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在 于，所述歷史數(shù)據(jù)存儲模塊上保存其管轄范圍內(nèi)連接的所有信息接入設備或監(jiān)控中心系 統(tǒng)的全部歷史數(shù)據(jù)，運行分布式歷史數(shù)據(jù)存儲機制，以及對全局實時數(shù)據(jù)的按需采集、 處理和存儲機制；所述歷史數(shù)據(jù)存儲模塊從所述監(jiān)控中心系統(tǒng)的全局實時數(shù)據(jù)庫和所述各信息接入設 備的分布實時數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，按照歷史數(shù)據(jù)的保存設置，將監(jiān)控中心系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù) 庫中的數(shù)據(jù)點存儲到歷史數(shù)據(jù)存儲模塊中；以周期或事件觸發(fā)的方式，從其管轄范圍內(nèi) 連接的所有信息接入設備或監(jiān)控中心系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫同步復制數(shù)據(jù)到所述歷史數(shù)據(jù)存 儲模塊。
8.根據(jù)權利要求3所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所 述人機界面模塊提供以下方式的人機界面訪問a)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向操作人員，提供專用客戶端來連接和訪問，權限級別 要求高；b)在監(jiān)控中心系統(tǒng)內(nèi)部，面向瀏覽應用，采用瀏覽器來連接和訪問，不允許進行操 作，但允許進行高級查詢和瀏覽；c)在監(jiān)控中心系統(tǒng)外部，通過公共網(wǎng)絡連接到所述人機界面模塊上，采用瀏覽器進 行訪問，不允許進行操作，只允許進行最低權限要求的畫面瀏覽和查詢；d)在監(jiān)控中心系統(tǒng)外部，通過公共網(wǎng)絡連接到所述人機界面模塊上，對管轄內(nèi)煤礦 的信息接入系統(tǒng)進行操作和維護。
9.根據(jù)權利要求3所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所 述監(jiān)控中心系統(tǒng)或所述信息接入設備允許客戶端訪問的人機界面包括以下之一或其任意 組合井下行道分布圖、生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)監(jiān)控圖；系統(tǒng)設備/網(wǎng)絡/通訊狀態(tài)圖；告警提示窗口；實時數(shù)據(jù)瀏覽窗口；歷史數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽窗口；動態(tài)棒圖/餅圖/曲線圖。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在 于，所述煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)包括以下之一或其任意組合瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度、風門開關； 煤倉煤位、水倉水位、風機風壓、箕斗計數(shù)、機電設備開停； 可選生產(chǎn)參數(shù)和電壓、電流、功率、電度等電量參數(shù)； 機電設備的運行參數(shù)，包括可選膠帶跑偏、膠帶速度、軸承溫度、機頭堆煤； 現(xiàn)場告警信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全信息監(jiān)控系統(tǒng)，在每個煤礦設置一個信息接入設備，與煤礦的礦井監(jiān)控系統(tǒng)連接，采集該煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行實時數(shù)據(jù)處理和該礦井的歷史數(shù)據(jù)存儲；設置至少一個監(jiān)控中心系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡與管轄內(nèi)所有煤礦的信息接入設備連接，用于從信息接入設備獲取煤礦的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)，進行煤礦生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)的監(jiān)控、管理，和歷史數(shù)據(jù)的存儲，及管轄內(nèi)所有煤礦的人機界面數(shù)據(jù)與服務的集中，和根據(jù)所監(jiān)控的生產(chǎn)與安全數(shù)據(jù)進行報警處理。通過在各礦井各自獨立的監(jiān)控子系統(tǒng)之間建立信息共享的系統(tǒng)，遠程實時監(jiān)控各礦井安全信息，實現(xiàn)提早預警、發(fā)生事故及時告警、并保存歷史數(shù)據(jù)作善后處理依據(jù)，使得煤礦系統(tǒng)的安全得到保障。
文檔編號H04N7/18GK102023617SQ200910057909
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權日2009年9月17日
發(fā)明者孫方鐳, 孫勝前, 梁俊 申請人:上?？婶斚到y(tǒng)軟件有限公司