煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

郭勇義，漢族，1955年生，山西河津人，工學(xué)碩士，教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)任太原科技大學(xué)校長(zhǎng)。1973年9月參加工作，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)畢業(yè)。30多年來(lái)一直從事煤礦礦井通風(fēng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控等方面的教學(xué)和科研工作，兼任山西能源研究會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)理事、中國(guó)煤炭勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)礦山通風(fēng)專業(yè)委員會(huì)副主任。曾先后主持完成了自然科學(xué)基金、科技支撐計(jì)劃、國(guó)際交流合作等國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目16項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，出版專著2部，獲得專利4項(xiàng)，獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)。

1緒論

1.1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.2煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

1.3煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成

2煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)

2.1設(shè)備接入技術(shù)

2.2網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

2.3數(shù)據(jù)集成技術(shù)

2.4系統(tǒng)集成技術(shù)

3煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成服務(wù)平臺(tái)

3.1監(jiān)控系統(tǒng)集成的目標(biāo)和要求

3.2系統(tǒng)集成服務(wù)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

3.3集成服務(wù)平臺(tái)組件設(shè)計(jì)

4煤礦監(jiān)控系統(tǒng)綜合接入解決方案

4.1綜合接入平臺(tái)的設(shè)計(jì)

4.2基于Modubs協(xié)議的綜合分站設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

4.3OPCUA/I艮務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5基于GEPON/ONU傳輸網(wǎng)絡(luò)

5.1GEPON在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用

5.2GEPON的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

6煤礦監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成

6.1煤礦監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

6.2數(shù)據(jù)集成現(xiàn)狀

6.3數(shù)據(jù)集成方案

6.4RSM元數(shù)據(jù)模型

6.5數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建

7煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成應(yīng)用

7.1煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

7.2煤礦瓦斯突出綜合預(yù)警系統(tǒng)

8結(jié)語(yǔ)

8.1研究?jī)?nèi)容總結(jié)

8.2未來(lái)展望

參考文獻(xiàn)

《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》首先分析目前煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和集成中存在的主要問(wèn)題，從煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成的原理、技術(shù)、方法和工具等方面進(jìn)行論述，重點(diǎn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備接入、傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)集成、面向服務(wù)的系統(tǒng)集成及OPCUA等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，闡述了從數(shù)據(jù)共享、信息共享和服務(wù)共享三個(gè)層次實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成的基本思路和解決方法。最后，以煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成共享為基礎(chǔ)，從建立煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和瓦斯突出綜合預(yù)警系統(tǒng)等方面，進(jìn)一步展望了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集成的應(yīng)用前景。

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是用于煤礦通風(fēng)安全及生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控的系統(tǒng)，具有模擬量、開(kāi)關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等功能。

具有模擬量、開(kāi)關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等功能，用于煤礦通風(fēng)安全及生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控的系統(tǒng)。包括煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng)、煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng)、人員位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

煤礦安全生產(chǎn)仿真系統(tǒng)是北京金視和科技有限公司嚴(yán)格按照國(guó)家煤礦安全生產(chǎn)仿真和法律法規(guī)，以《煤礦新工人崗前安全培訓(xùn)教材》為基礎(chǔ)，利用國(guó)際領(lǐng)先的虛擬現(xiàn)實(shí)和三維仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)而成。系統(tǒng)圍繞著煤礦安全生產(chǎn)，搭建了一套專業(yè)的、系統(tǒng)的、立體可視化的應(yīng)用平臺(tái)。突破了傳統(tǒng)的培訓(xùn)形式的限制（如：場(chǎng)地、環(huán)境、傳統(tǒng)教材和枯燥講解等），實(shí)現(xiàn)了沉浸式、分布式、交互式的可視化體驗(yàn)。

真實(shí)準(zhǔn)確，煤礦安全生產(chǎn)仿真系統(tǒng)以國(guó)家統(tǒng)一的煤礦培訓(xùn)教材《煤礦新工人崗前安全培訓(xùn)教材》為基礎(chǔ)，整個(gè)系統(tǒng)不但客觀的復(fù)原教材中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，而且還將實(shí)際生產(chǎn)操作進(jìn)行了深度擴(kuò)展結(jié)合，從而提高了系統(tǒng)知識(shí)的豐富性，提高了學(xué)員對(duì)相關(guān)操作規(guī)程的理解和認(rèn)識(shí)。

三維交互，煤礦安全生產(chǎn)仿真系統(tǒng)以獨(dú)特的三維仿真技術(shù)將煤礦井下環(huán)境完整的呈現(xiàn)，全新的三維仿真交互操作突破了以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)員能夠以多種視角對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行多維度的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)。

立體可視化，煤礦安全生產(chǎn)仿真系統(tǒng)以國(guó)際先進(jìn)的三維仿真技術(shù)為基礎(chǔ)平臺(tái)，搭載定制化開(kāi)發(fā)的立體顯示設(shè)備，讓用戶佩戴液晶快門(mén)立體眼鏡即可在任意環(huán)境下呈現(xiàn)井下立體畫(huà)面。立體顯示設(shè)備堅(jiān)固穩(wěn)定，精致便攜，且不受場(chǎng)地限制即可沉浸式體驗(yàn)立體畫(huà)面。2100433B