一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统，包括由煤矿瓦斯工业控制单元、卫星数据通信单元、网络数据处理与报警管理单元，其特征在于：煤矿瓦斯工业控制单元采集煤矿瓦斯信息并分析处理成煤矿管理和报警信息数据，卫星数据通信单元将数据实时远程传输给网络数据处理部分，由网络数据处理部分对煤矿管理和报警信息数据进行分析归类处理并通过公共计算机网络和公共通信网络报警和通知有关责任人员。本发明专利技术有益效果为：具有较强的实时性，达到了远程实时报警和监控的目的，节省卫星通道资源；解决了雷击损坏设备的问题，维护简单；系统安装快捷，具有广阔的升级空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统。
技术介绍
由于煤矿长期粗放经营以及在煤矿信息技术应用上投入的不足，适用于煤 矿井下的信息技术、电子信息产品和信息系统的研发和产业化工作非常薄弱， 而煤矿井下安全生产的技术支撑保障较为脆弱，'这在一定程度上制约着煤矿安 全生产工作。由于我国煤矿的分布广、矿点多，往往不具备地面有线线路接入条件，目前，主要利用移动、联通地面无线网络和卫星通信系统；但是，在某 些偏远地区，地面无线网络工作不稳定，则只有卫星通信系统的实际使用效果 较为良好。如果在煤矿安全领域引入瓦斯数字化远程监控系统，对区域内所有 煤矿瓦斯防治情况，实施集中、远程和实时监控，针对突发情况及时调整作业 方式、停止生产和撤离人员；使用有效的技术手段使所有矿井纳入这一系统， 并进行实时不间断传输数据，是确保这一系统发挥作用的关键。针对于煤矿瓦 斯监控安全系统的建设可充分利用现代通信卫星及计算机网络技术、应用软件 开发技术、应用最新的现代通讯产品，以有线/无线通信系统为纽带，以计算 机网络及信息处理系统为支撑，以井下瓦斯、 一氧化碳采集监控系统为基础， 集卫星通信、Web煤矿信息管理、煤矿安全短信电话预报警、煤矿GIS地理信 息平台、中心大屏显示等，达到多级监管部门对煤矿安全情况的及时了解和监 督，及时釆取'有效安全事故防范措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统，以实时性、节约性、 独立性为基础，克服现有煤矿瓦斯监控过程中的实时性较差、应用功能单一、 资金投入较大、不具有良好的网络独立性的不足。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现本专利技术所述的一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统，包括煤矿瓦斯工业控制单 元、卫星数据通信单元、网络数据处理与报警管理单元三个部分，其中煤矿瓦 .斯工业控制单元用来采集煤矿瓦斯信息，并分析处理成煤矿管理和报警信息数据，传送给卫星数据通信单元；卫星数据通信单元将煤矿管理和报警信息数据 实时远程传输给网络数据处理与报警管理单元；网络数据处理与报警管理单元 对煤矿管理和报警信息数据进行分析归类处理并通过公共计算机网络和公共通 信网络报警和通知有关责任人员。所述卫星数据通信单元的通信协议采用系统定时巡检和报警突发相结合的 方式，两种方式均是根据卫星时钟确定统一时间，按照先后顺序和固定的时间 向卫星远程控制中心发信息。所述煤矿管理和报警信息数据分为安全数据、警 告数据及危险数据，对于安全数据直接存储备份；对于警告数据在公共网络和 公共手机上显示报警和通知有关人员；对于危险数据除了在公共网络和公共手 机上显示报警和通知有关人员以外，还将对煤矿的采取相应的避险紧急措施； 安全数据标记为绿色，警告数据标记为黄色，危险数据标记为红色。煤矿瓦斯工业控制单元的煤矿地下部分设有电力线，电力线接于地面以上 的一端连接煤矿基站的监测系统，煤矿地下部分电力线的均与视频控制、瓦斯 传感器以及井下电话实现连接；地面以上通过卫星数据通信单元发送信号传输 给网络数据处理与报警管理单元。所述卫星数据通信单元包括卫星通信终端、卫星天线及电源，卫星天线采 用北斗卫星专用天线，可支持多个发送接收通道，通讯方式为RS232,波特率 为9600，电源配备1KUPS+两节6500A电池；卫星通信终端系统部分主要由工 业控制计算机、通信采集软件及数据库组成，由两台工业控制计算机作备份， 通过RS232将其连接起来。网络数据处理与报警管理单元的地面卫星中心站机房外被避雷系统保护的 区域距中心站一定距离的范围内加装有一级安全栅，井下和地面分站到中心站 的通信线路上在距分站较近的安全地带也加装一级安全栅。对于卫星煤矿瓦斯远程监控系统，其设计的首要原则就是保证系统的稳定、持续可靠的运行；在某些情况下，当网络数据处理与"^艮警管理单元通过卫星数 据通信单元接收到各矿井煤矿瓦斯工业控制单元传输的数据，应该在杈短的时间内完成数据的存储、分析处理,并免成预、报警工作；采用双电源、双风扇 设计，处理器和内存块的"封装"技术等提高系统可靠性；在系统内部单机可 靠性不能被百分之百保证的情况下，提供群集系统解决方案、磁盘的镜像方式、 .磁盘阵列中盘片重组的方式等保证真正的系统连续可用性，发生突难，能够根 据客户的要求自动采取适当的措施及预定义的步骤保护关键数据；当用户数增 加时，可以通过增加CPU、内存容量、磁盘容量、增加服务器数量来适应系统 性能的要求；其次，当需要增加新的应用模块时,'应用系统平台提供相应的接 口并具有良好的可扩充性，不必因为增加应用^t块而^吏得整个应用重新编写。本专利技术所述卫星煤矿瓦斯远程监控系统的有益效果为具有较强的实时性， 煤矿瓦斯工业控制单元可准确有效的采集煤矿瓦斯信息并分析处理成煤矿管理 和报警信息数据，传送给连接的卫星数据通信单元；既能达到远程实时报警和 监控的目的，又可以节省卫星通道资源；可对安全数据直接进行存储备分、警 告数据的显示以及危险数据的警报；卫星通信终端机采用双机冗余备份方式来 提高安全性及系统可靠性，确保在主卫星通信终端机系统完全瘫痪的情况下， 仍能够正常传输数据。附图说明下面根据附图对本专利技术实施例作进一步详细说明。图1是本专利技术实施例所述卫星煤矿瓦斯远程监控系统的原理方框图2是本专利技术实施例的卫星数据通信单元的定时巡检示意图3是本专利技术实施例的卫星数据通信单元的报警突发示意图4是本专利技术实施例的卫星数据通信单元的工作流程示意图5是本专利技术实施例的数据智能处理部分的工作流程示意图；图6是本专利技术实施例的防雷技术原理方框示意图； 图7是本专利技术实施例的安全栅的电路图； 图8是本专利技术另一实施例的信息采集系统示意图； 图9是本专利技术另 一 实施例的远程监控系统的结构示意图； 图10是本专利技术另 一实施例的矿上数据采集传输子系统示意图； 图ll是本专利技术另一实施例的省中心子系统示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术实施例所述的卫星煤矿瓦斯远程监控系统，包括由煤 矿瓦斯工业控制单元、卫星数据通信单元、网络数据处理与l艮警管理羊元三个 部分组成，煤矿瓦斯工业控制单元用奉采集煤矿瓦斯信息并分析处理成煤矿管 理和报警信息数据，传送给连接的卫星数据通信单元；由卫星数据通信单元将 煤矿管理和报警信息数据实时远程传输给网络数据处理与报警管理单元；由网 络数据处理与报警管理单元对煤矿管理和报警信息数据进行分析归类处理并通 过公共计算机网络和公共通信网络报警和通知有关责任人员。如图2-4所示，卫星数据通信单元的通信协议采用一个系统定时巡检和报 警突发相结合的方式，系统定时巡检的过程就是卫星终端根据卫星时钟确定统 一时间，按照先后顺序和固定的时间向卫星远程控制中心发信息；报警突发则 是卫星终端根据井下瓦斯报警系统的突发报警信号立即向卫星远程控制中心发 报警信息，卫星终端根据卫星时钟确定统一时间按照先后顺序和固定的时间向 卫星远程控制中心发信息，这样既能达到远程实时报警和监控的目的，又可以 节省卫星通道资源。如图5所示，煤矿管理和报警信息数据分为安全数据(绿色显示)和警告 数据(黄色显示)及危险数据(红色显示)，对于安全数据，程序控制将其标记 为绿色并直接存储备份；若为不安全数据，并且为预警告数据，程序控制将其列为危险预警本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星煤矿瓦斯远程监控系统，其特征在于：包括煤矿瓦斯工业控制单元，其用来采集煤矿瓦斯信息，并分析处理成煤矿管理和报警信息数据并传送给卫星数据通信单元；卫星数据通信单元，其将接收到的所述煤矿管理和报警信息数据实时远程传输给网络数据处理与报警管理单元；及网络数据处理与报警管理单元，其对接收到的所述煤矿管理和报警信息数据进行分析归类处理并通过公共计算机网络和公共通信网络报警和通知有关责任人员。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李华民，
申请(专利权)人：李华民，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]