文档介绍：简要技术说明及主要技术性能指标
该课题是为了控制和减少煤矿安全生产事故,方便各级监管部门加强对煤矿的管理,同时也可以为监督安全生产、落实安全措施提供必要的依据支持,真正起到降低安全事故,方便生产控制,提高管理水平和生产效率,增加企业效益的作用。同时为了针对目前煤矿普遍存在的监控系统数据利用度远远不足,没有统一的数据格式及传输标准等问题,来对煤矿远程监测监控系统传输控制技术进行开发研究。
一系统研发的技术基础
技术基础包括基于B/S的分布式监测系统模型,采用光纤环网实现井下多业务数据的整合与传输,通过DDE、ODBC、OPC等技术手段实现数据接口转换,最后通过对防火墙技术、网关技术、网闸技术的分析,或广域网时的安全问题,以保证数据不可逆性和单向传输性。
二远程监测系统模型
远程监测系统服务于安全生产,基于远程监测系统的综合应用模型分为三级三层,其中四级包括矿级、集团地市级、省级监测中心,三层包括基础应用层、专家决策支持层和决策层远程监测系统服务于安全生产,基于远程监测系统的综合应用模型分为三级三层,其中四级包括矿级、集团地市级、省级监测中心,三层包括基础应用层、专家决策支持层和决策层,其综合应用模型如下图所示:
基于综合应用模型的远程监测统结构分为数据采集、传输和数据处理应用三个部分。在远程监测系统结构图中,数据采集模块主要是通过井下探头或摄像头装置将监侧数据信息进行及时采集,并通过工业网络传输到地面。在地面的信息处理应用模块中,将本子模块有用的信息加以处理,同时将数据信息继续通过局域网、广域网进行传输,最终传输到与用户接口的应用层,为用户提供相应的应用服务。
三系统的应用组成
为主。包括地面井下的传感器系统、数据采集系统、工控PC机系统、智能监控与预测维修软件系统、通信软件与硬件、监测软件系统。底层和集团企业的通信,可以采用基于透明传输的多业务传输系统接入IP网络,而对于井下个别系统,可以将以太网的延伸到井下,采用工业现场总线+以太网的模式。
现场监控系统采集的数据通过工业上位机送往监测监控数据库服务器集中保存和管理,数据库服务器同时对外提供数据访问服务。监测监控应用服务器,与现场监控系统集成,主要完成与工业计算机的socket通信请求实时数据,以及从监测监控数据库服务器读取历史数据。从监控网络上获取实时数据并完成远程监控以及历史数据的各种查询和分析。
各级远程诊断中心以监测监控应用服务器为依托,所有的历史数据的请求和实时数据的请求通过监测监控应用服务器完成,其自身保留一定时限的历史数据。监测监控应用服务器以web service向远程诊断中心提供各种数据服务,在现场形成一个个的节点。
整个远程监控系统采用Web客户服务器、浏览器/服务器模式将分布在不同地域的设备监控资源连接在一起,从而实现远程监控诊断的广域网络化。
在分级的网络体系中,采用服务缓冲机制,制定任务调度与分配。根据用户的具体请求和网络当前的运行状况决定请求是由系统缓冲服务处理,还是由各级系统应用服务器提供信息和服务支持。
四系统平台设计
1、数据采集
在煤矿安全生产的现场环境,***安全监测业务可以划分为三大类:监侧数据、视频、GIS数据。因此在现场的环境设置了三种服务:监测数据服务,GIS数据服务,视频采集服务。并采用了CIS的技术架构。针对于这三大类业务,系统构建了基于TCP/UDP的自定义通信协议和传输机制。而***监侧数据的采集是通过一定条件的增量采集和传输完成的:视频信号采用MPEG4的压缩处理传输。
2、数据传输
在系统应用中根据不同的网络域间的范围,采用不同的传输方式。
①工业控制网络()到企业局域网()
在这个两个网络之间的数据转换,采用当前主流的DDE技术、OPC技术、FTP技术(***监测数据首选)、SOCKET数据包四种技术作为通信接口,采用TCP的方式传输到数据采集服务器中处理。
②煤矿企业局域网()到远程数据中心()
这一段主要是采用基于TCP/UDP的自定义通信协议和传输机制,将***监测数据和GIS数据送到远程数据中心,针对这部分数据提供了三种可选通信模式:电话拨号,GPRS(CDMA)无线网络,。并在本地提供视频监测服务供远程访问。
③远程数据中心()到各级安监部门()
对于煤矿企业级用户(CIS)的应用,采用基于TCP/UDP的自定义通信协议和传输机制处理监测数据、GIS信息、视频监测等相关的业务。借助于移动网络短信业务将实时告誉信息传输到相关业务职能人员;对于各级安全部门采用B/S的技术架构,各级安全部门的数据采用HTTP协议传输。
3、安全隔离
在工业控制网络()到企业局域网()之间采用了单向网闸隔离技术,并在整个系统的其他不同的网络中应用不同的安全策略。以保障工业控制网络的安全隔离