一般煤礦地理位置偏僻,地形復(fù)雜,采用有線網(wǎng)建設(shè)投資大,網(wǎng)絡(luò)布線困難,采用微波等方式覆蓋率低、傳輸距離有限。無(wú)線具有布網(wǎng)靈活、較快傳輸速度特性,正好可以作為有線網(wǎng)絡(luò)的最好補(bǔ)充。
煤礦瓦斯事故是煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)生頻率高、危害程度大的主要事故源。做好煤礦安全生產(chǎn)管理工作,解決煤礦瓦斯隱患是實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)狀況根本好轉(zhuǎn)的關(guān)鍵一環(huán),是國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局當(dāng)前部署的重點(diǎn)工作之一。實(shí)施統(tǒng)一的“煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)”對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的長(zhǎng)治久安具有極其重要的意義。
寧夏煤炭安全監(jiān)察局是寧夏煤礦行業(yè)省級(jí)主管部門,位于寧夏銀川市,下設(shè)石嘴山市和中衛(wèi)市兩個(gè)辦事處,行使地市級(jí)煤炭安全監(jiān)察職責(zé)。寧夏有1個(gè)國(guó)有大型煤礦企業(yè)集團(tuán)(寧煤集團(tuán))和100家地方煤礦,其中高瓦斯礦井77個(gè)。為有效進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理煤礦安全生產(chǎn),必須建立統(tǒng)一的全省煤炭安全監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)和煤炭安全監(jiān)察系統(tǒng)。
滿足安全生產(chǎn)要求
寧夏很多煤礦地理位置偏僻,地形復(fù)雜,采用有線通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資大,網(wǎng)絡(luò)布線困難,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本高;采用微波、數(shù)傳電臺(tái)等載波方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率低,傳輸距離有限,用戶須自己建立網(wǎng)絡(luò),投資較大,還需要投入人力物力進(jìn)行維護(hù)。最后由于快速的通信速度、安全可靠的通信質(zhì)量和布網(wǎng)靈活的特性,寧夏煤炭安全監(jiān)察局選擇了聯(lián)通CDMA1X無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)作為“煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
CDMA1X無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可滿足寧夏煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求。CDMA1X無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)符合無(wú)線網(wǎng)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn),符合在全球范圍內(nèi)免許可證的有關(guān)規(guī)定,對(duì)于所有傳輸?shù)降臄?shù)據(jù)、協(xié)議能毫不保留地轉(zhuǎn)發(fā)到上一級(jí)網(wǎng)絡(luò);支持TCP/IP傳輸協(xié)議,支持WVPN通訊方式,具體可支持L2TP、IPSec、VR等路由方式的VPDN(虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò));傳輸丟包率小于1%,時(shí)延率平均為600毫秒,不大于井下安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)掃描周期的秒時(shí)(煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)掃描周期為5秒),網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率大于95%。
煤礦將從井下采集各種安全數(shù)據(jù)匯總到煤礦傳輸終端,通過(guò)CDMA1X無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至寧夏聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)中心PDSN設(shè)備,再通過(guò)2M專線傳輸?shù)綄幭拿禾堪踩O(jiān)察局監(jiān)控中心。為確保網(wǎng)絡(luò)安全,在現(xiàn)有物理網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立基于L2TP協(xié)議的VPDN邏輯虛擬專網(wǎng),實(shí)現(xiàn)煤礦與寧夏煤炭安全監(jiān)察局的安全通信。煤礦傳輸終端通過(guò)分配的專用VPDN賬號(hào)以撥號(hào)方式撥入CDMA1X網(wǎng)絡(luò),認(rèn)證服務(wù)器(AAA)和煤炭安全監(jiān)察局認(rèn)證服務(wù)器(Radius)共同完成無(wú)線撥入煤礦用戶的認(rèn)證和鑒權(quán)。煤礦用戶通過(guò)認(rèn)證和鑒權(quán)后在煤礦和煤炭安全監(jiān)察局之間建立VPDN專用通訊通道。通過(guò)VPDN網(wǎng)絡(luò)建立的虛擬專用通信通道,寧夏煤炭安全監(jiān)察局監(jiān)控中心可實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
三級(jí)安全監(jiān)控與生產(chǎn)
寧夏煤炭安全監(jiān)察局其他辦公計(jì)算機(jī)可通過(guò)局域辦公網(wǎng)絡(luò),各辦事處可通過(guò)煤炭安全監(jiān)察局自己的廣域辦公網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)煤炭安全監(jiān)察局信息監(jiān)控中心的信息發(fā)布系統(tǒng),進(jìn)行煤礦安全生產(chǎn)的信息查詢、統(tǒng)計(jì)和分析。
省監(jiān)控管理中心
寧夏煤炭安全監(jiān)察局監(jiān)控中心是整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)核心。信息發(fā)布系統(tǒng)位于監(jiān)控中心局域網(wǎng)絡(luò)中,用于接收來(lái)自各個(gè)煤礦的安全監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),同時(shí)也為行業(yè)內(nèi)部管理提供煤礦安全生產(chǎn)信息查詢的功能。
市級(jí)辦事處
辦事處擔(dān)負(fù)直接監(jiān)督管理所轄煤礦的職責(zé)。寧夏煤礦安全監(jiān)察局與辦事處之間通過(guò)已建的廣域辦公網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊,用于監(jiān)控和查詢煤礦安全數(shù)據(jù)信息。
煤礦
煤礦井下數(shù)據(jù)通過(guò)專用設(shè)備(采集終端)進(jìn)行采集,采集的數(shù)據(jù)包括礦井瓦斯?jié)舛取囟?、通風(fēng)情況、風(fēng)扇工作情況等。采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)礦井監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄舷到y(tǒng)計(jì)算機(jī),安裝在計(jì)算機(jī)上的協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)格式和協(xié)議轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)接口(如RS232、以太口等)接到CDMA制式無(wú)線數(shù)據(jù)通訊終端(RTU),并完成數(shù)據(jù)在CDMA1X網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和無(wú)線數(shù)據(jù)通訊終端(RTU)共同組成了采集數(shù)據(jù)通訊的傳輸終端?！ ?/p>
采用CDMA 1X無(wú)線通訊方式組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活,無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可隨時(shí)隨地構(gòu)建覆蓋全省的虛擬無(wú)線數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò),節(jié)省接入投資。
在安全性上,CDMA網(wǎng)絡(luò)特有的隨機(jī)偽碼技術(shù)4.4萬(wàn)億種可能的偽碼排列,在空中被有效截獲的可能性為零;源于軍用抗干擾系統(tǒng),其中“處理增益”的參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng);網(wǎng)絡(luò)支持無(wú)線終端到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的VPDN組網(wǎng),支持IPSec加密,可使企業(yè)有效保障網(wǎng)絡(luò)信息安全,同時(shí)大大降低網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備的投資;無(wú)線終端動(dòng)態(tài)分配私網(wǎng)IP地址(IP地址由煤炭安全監(jiān)察局網(wǎng)絡(luò)分配),并針對(duì)無(wú)線終端進(jìn)行VPDN規(guī)劃,進(jìn)行聯(lián)通和煤炭安全監(jiān)察局兩層認(rèn)證。各無(wú)線終端預(yù)先設(shè)置通訊賬號(hào)和口令,非本地煤炭行業(yè)用戶或不能通過(guò)身份鑒別或口令認(rèn)證的無(wú)線端不能通訊。
目前寧夏煤炭安全監(jiān)控一期系統(tǒng)已經(jīng)安裝29個(gè)煤礦。剩余48個(gè)煤礦計(jì)劃將在2005年底前全部安裝完畢。同時(shí)開(kāi)通瓦斯險(xiǎn)情預(yù)警短信提醒功能。應(yīng)用方面還將開(kāi)通手機(jī)移動(dòng)辦公應(yīng)用,待開(kāi)通3G時(shí),還將開(kāi)通遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等功能。
