數字化煤礦安全監測監控系統的應用與實踐
摘 要：簡要介紹了基于互聯網地理信息系統（WebGIS）的數字化煤礦安全監測監控系統 ，通過在太原煤氣化集團公司中的應用，得出該系統對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義，應廣泛推廣使用。 關鍵詞： 數字 煤礦安全 瓦斯 監測監控瓦斯事故是我國當前煤礦生產的主要災害，而裝備礦井安全監測監控裝置又是防止瓦斯事故最重要的現代化手段之一。然而近年來重、特大瓦斯爆炸事故卻多次發生在裝備有礦井安全監測監控系統的國有重點煤礦中，究其原因是多方面的，但與監測系統的使用、管理、技術等有密切關系，如系統的集成度低。由于各種系統建于不同時期，使用不同的技術，各系統無法有效的集成，使安全生產監測監控信息不能很好的整合、利用，安全生產信息及時、準確的傳送到各級相關人員手中缺乏有效的手段，僅局限于煤礦一級。
在人們可利用的信息中80%都與圖形有關,而互聯網地理信息系統（WebGIS）克服了傳統數據庫不能處理數字圖形空間數據的弊端,能夠對圖形空間進行數字化描述、分析和表達以及能夠與數據庫無縫集成,因而近年來得到了廣泛應用。
隨著計算機和網絡技術的日臻完善和飛速發展，一種基于Internet和Intranet網絡技術的以遠程煤礦安全實時監測監控為主，集安全信息采集、采掘位置動態跟蹤、隱患警告、事故報警、安全監管、安全調度等功能為一體的計算機信息網絡系統在有關科研部門的努力下已研制成功。由山西省晉城市陽城縣政府與中國煤炭科學研究總院撫順分院軟件中心（沈陽新元信息工程軟件公司）共同開發的“煤礦安全生產數字化網絡動態實時多級監管系統”能夠將現有不同時期、不同種類、不同技術的安全生產監測監控系統和新建的系統整合在統一的平臺上，使從企業的生產環節到政府的監督管理機構都能及時得到安全生產的信息，協助將安全生產監督管理工作落到實處。
該系統的網絡結構采用目前最先進的B/S(瀏覽器/服務器)結構；煤礦與上級監管部門的數據采集通訊為光纖通訊方式；GIS(地理信息系統)技術采用最先進的網站地理信息系統（WebGIS） ；對煤礦安全生產實行數字化監測與監管，通過網絡對煤礦井下瓦斯濃度、風機開停狀況、設備匱缺和斷電狀況進行全天候的高效快捷實時監控。
二、數字化煤礦安全監測監控系統在太原煤氣化集團公司中的應用
2.1 建設的目標
太原煤氣化集團公司數字煤礦安全信息網的服務范圍為五個煤礦，其中有三個煤礦已安裝了瓦斯監測監控系統:嘉樂泉煤礦監控系統型號為KJ2000；爐峪口煤礦、南山煤礦煤礦監控系統型號為KJGIS；三個煤礦的瓦斯監測系統數據全部送到集團公司信息中心。由于東河煤礦和離石煤礦為基建礦井，暫不上瓦斯監測監控系統，但該信息網為這兩個礦井留有后續擴充能力。信息中心負責信息傳遞、數據存儲、網絡運行維護，總調度室負責各煤礦井下瓦斯監測監控信息的管理，安監局負責井下瓦斯監測監控系統的監督。應用軟件要求：
1）、采用先進的WebGIS數字煤礦網絡實時多級監測與監管技術，通過訪問集團公司WebGIS網站，使各級安全管理部門能夠采用直觀數字圖形化方式，在任何時間任何地點實時監測煤礦安全狀況，及時發現和處理安全隱患，為防治瓦斯事故構筑多道防線，減少事故的發生。
2）、能夠直接在數字采掘工程圖上直觀顯示傳感器及控制設備的真實位置，實時實地顯示監測與設備的運行及控制狀態；能夠與各生產系統集成進行數字圖形化調度管理。
該安全信息網絡是一個以遠程煤礦安全信息實時監控為主，由省、公司、礦三級信息平臺與相應的傳輸通道組成，能夠及時、準確、可靠地進行數據及多媒體信息傳輸，并可在網上進行各種與企業安全生產相關的信息查詢。
2.2 總體建設方案
集團公司使用專用服務器、專用通訊線路、專用網絡對其所屬三個煤礦兩種類型瓦斯監測監控系統實現聯網；使用通用數據通訊協議將煤礦監測數據通過光纖來實現實時數據的及時傳輸。
網站建設模式采用集中模式，即煤礦建局域網但不建網站，在集團公司建一個中心站，所有煤礦與集團公司直接聯網，監測數據直接傳輸到集團公司中心站，煤礦基礎數據集中存儲在集團公司網站。
井下采用傳統的樹形結構：總站—分站—傳感器，集團公司中心站設三層網絡交換機1臺，服務器3臺，其中1臺Web服務器，1臺數據庫服務器，1臺數據采集服務器，服務器為雙CPU；各礦設網絡交換機，建立煤礦局域網，通過訪問集團公司的網站實現信息查詢和網絡實時監測監督。在公司董事長、總經理、總工程師、調度室、礦長、通風區等有關部門設置授權終端。其余用戶采用B/S（瀏覽器與服務器）模式，通過集團公司網站進行授權訪問。
軟件系統由系統軟件、開發與運行平臺軟件和應用軟件三層組成。
a、系統軟件 網站服務器操作系統采用Windows 2000 Adance Server ，客戶端采用Windows 2000
b、平臺軟件 采用目前先進的美國MapInfo的MapXtreme地圖應用軟件作為WebGIS網站建設的基礎平臺軟件，在其基礎上運行開發的應用軟件。
c、應用軟件