眾山科技基于GPRS在煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

作者: 2013年11月27日 來源: 瀏覽量:
字號(hào):T | T
一、引言 近年來,煤礦礦難事故屢屢發(fā)生,造成的原因有很多,其中不少是因?yàn)橥咚贡ㄒ鸬?。?005年二月十五日以來,國(guó)內(nèi)相繼發(fā)生五起一次死亡十人以上瓦斯事故,其中最近發(fā)生的山西朔州煤礦瓦斯事故共有六十
眾山科技基于GPRS在煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

 

一、引言 

近年來,煤礦礦難事故屢屢發(fā)生,造成的原因有很多,其中不少是因?yàn)橥咚贡ㄒ鸬摹W?FONT face=Verdana>2005年二月十五日以來,國(guó)內(nèi)相繼發(fā)生五起一次死亡十人以上瓦斯事故,其中最近發(fā)生的山西朔州煤礦瓦斯事故共有六十九人罹難。2005年三月二十一日,召開了全國(guó)煤礦安全改造和瓦斯治理工作電視電話會(huì)議,要求各地進(jìn)一步貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院第81次常務(wù)會(huì)議精神,進(jìn)一步做好全國(guó)煤礦安全改造和瓦斯治理工作,以提高煤礦安全生產(chǎn)保障能力,扭轉(zhuǎn)煤礦重特大瓦斯事故多發(fā)的被動(dòng)局面。 

瓦斯爆炸的主要原因是通風(fēng)不良、存在各種引火源,思想麻痹和管理松懈等。當(dāng)安裝局部通風(fēng)機(jī)位置不當(dāng)或局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)不足時(shí),就會(huì)加大了煤與瓦斯突出后的瓦斯逆流,高濃度瓦斯會(huì)進(jìn)入大巷新鮮風(fēng)流,達(dá)到爆炸界限,一旦出現(xiàn)引火源,就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。這樣,要防止瓦斯爆炸事故的產(chǎn)生,可以通過加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備的管理,加大對(duì)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè),嚴(yán)格控制各種引火源的產(chǎn)生和提高礦工及管理人員的思想意識(shí)等措施來實(shí)現(xiàn)。 

傳統(tǒng)煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)通常分為兩部分:井上部分和井下部分。采用先進(jìn)的GPRS可以在不改變井下部分的前提下,能夠改變井上部分的傳統(tǒng)布線方式,即采用無線傳輸代替有線傳輸,這樣更適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí),還可以引入一種新的報(bào)警功能,可以將危險(xiǎn)數(shù)據(jù)直接發(fā)送給有關(guān)負(fù)責(zé)人的手機(jī),從而降低瓦斯爆炸事故的發(fā)生。 

 


、CDMA簡(jiǎn)介

 

 CDMA1X是一種新型的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。CDMA1X是中國(guó)聯(lián)通在完善優(yōu)化CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中推出的第2.75代通信技術(shù),它在目前的IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)了無線接口,使其支持高速補(bǔ)充業(yè)務(wù)信道,從而可實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。CDMA1X在傳遞速率、功能方面較GPRS具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì), CDMA1X 理論速率153.6Kbps,目前實(shí)際測(cè)試速率為80kbps,超過目前普通有線電話撥號(hào)上網(wǎng)的56kbps,是平均30-40kbpsCDMA1X數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/FONT>2-3倍。特別適合像金融交易、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等行業(yè)的通信需求,完全取代過去傳統(tǒng)的有線MODEM、X.25、數(shù)傳電臺(tái)、短信等通信方式。

CDMA1X無線傳輸數(shù)據(jù)有以下優(yōu)勢(shì):

1CDMA1X用戶可隨意分布和移動(dòng)自己的網(wǎng)點(diǎn),無需擔(dān)心線路的維護(hù)或有線在移機(jī)時(shí)導(dǎo)致的通訊中斷。建設(shè)新的網(wǎng)點(diǎn)無需進(jìn)行拉線、埋線等工作。較光纖或?qū)>€系統(tǒng)投資較少,設(shè)備安裝方便。

2)終端價(jià)格比較低。與DDN相比,較DTUDDN專線Modem其終端價(jià)格便宜很多。

3CDMA1X資費(fèi)便宜,計(jì)費(fèi)合理。CDMA1X 資費(fèi)包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)還便宜。福利彩票發(fā)行業(yè)務(wù)沒有大數(shù)據(jù)量的信息傳輸,不必要采用資費(fèi)很高的專線(DDN、幀中繼)。CDMA1X還可根據(jù)通信的數(shù)據(jù)量和提供的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行計(jì)費(fèi)。在CDMA1X網(wǎng)中,用戶只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接,就可長(zhǎng)時(shí)間的保持這種連接,并只在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)才占用信道并被計(jì)費(fèi),保持時(shí)不占用信道不計(jì)費(fèi)。這樣,既不用頻繁建立連接,也不必支付傳輸間隙時(shí)的費(fèi)用。

4CDMA1X能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠,永不掉線。

5CDMA1X網(wǎng)絡(luò)接入速度快,提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。由于CDMA1X網(wǎng)本身就是一個(gè)分組型數(shù)據(jù)網(wǎng)支持TCP/IP、X.25協(xié)議,因此無需經(jīng)過PSTN等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接,直接與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(IP網(wǎng)或X.25網(wǎng))互通,接入速度僅幾秒鐘,快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用TCP/IP協(xié)議,較以前的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(集群,雙向傳呼,GSM短信息)而言,網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便。

6)覆蓋較好。比較很多無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(集群,雙向傳呼,CDPD)而言,其網(wǎng)絡(luò)覆蓋是非常好的。

 

三、解決方案介紹

傳統(tǒng)的煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)系統(tǒng)大體上可以分成兩大部分:井下部分和井上部分。

井下部分主要通過各種現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備(各種傳感器,如風(fēng)量傳感器、負(fù)壓(壓力)傳感器、一氧化碳傳感器和礦用設(shè)備開停傳感器等)來采集井下各種氣體的濃度與含量、井下空氣狀況、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況等數(shù)據(jù),然后通過現(xiàn)場(chǎng)總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄?。在井上,井下傳上的?shù)據(jù)通過專線與煤礦安全管理辦公室服務(wù)器和更高一級(jí)安全主管部門服務(wù)器連接。

服務(wù)器上面運(yùn)行的是監(jiān)控軟件,上面有井下每一個(gè)傳感器的標(biāo)簽,所顯示的數(shù)據(jù)通過上傳數(shù)據(jù)的改變而不斷刷新。同時(shí),監(jiān)控軟件還可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、處理、分析和存檔,可以作為相關(guān)負(fù)責(zé)人員決策的重要依據(jù)。并且監(jiān)控軟件具有超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警功能,用來提示工作人員對(duì)應(yīng)設(shè)備的故障或現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛惹闆r,以及時(shí)采取措施,避免重大事件的發(fā)生。

1、遠(yuǎn)程CDMA1X網(wǎng)點(diǎn):

在本系統(tǒng)里面,并不是每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器都配有一個(gè)CDMA  DTU,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的傳感器在井下,它們所采集的數(shù)據(jù)通過總線的方式集中地上傳到井上。通?,F(xiàn)場(chǎng)的傳感器上都帶有串口,這樣井下可以通過RS485總線來進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)總線上傳到井上時(shí),只需要通過一個(gè)RS485/232轉(zhuǎn)換器就可以直接與DTU進(jìn)行連接,因?yàn)?/FONT>DTU內(nèi)嵌了完整的TCP/IP協(xié)議,為單片機(jī)、PLC、各種儀器儀表等設(shè)備提供全透明端口數(shù)據(jù)傳輸模式,直接可以將這些數(shù)據(jù)傳送給具有固定IP地址的服務(wù)器上面。2、數(shù)據(jù)中心:

 a)公網(wǎng)接入方案 服務(wù)器采用公網(wǎng)方式接入Internet,如ADSL撥號(hào)/電信專線寬帶上網(wǎng)等,申請(qǐng)公網(wǎng)固定IP地址;可以實(shí)現(xiàn)中小容量的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。

b)專網(wǎng)接入方案 服務(wù)器采用省移動(dòng)通信公司提供的DDN專線申請(qǐng)配置固定IP地址,與CDMA網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬,當(dāng)信息采集點(diǎn)數(shù)量增加,中心不用擴(kuò)容即可滿足需求,可實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。


(三)產(chǎn)品特性

系統(tǒng)采用ZSD3220 CDMA DTU無線透明數(shù)據(jù)傳輸終端。產(chǎn)品基于中國(guó)聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò),具有高性能、高可靠及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),提供標(biāo)準(zhǔn)RS232/RS485接口可直接與PC、單片機(jī)系統(tǒng)、RTU測(cè)控終端、PLC、GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)集中器等連接,具有遠(yuǎn)程診斷、測(cè)試、監(jiān)管功能,滿足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠(yuǎn)端站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)采集和控制。

1、內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧,針對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
2、提供CDMA無線數(shù)據(jù)雙向傳輸功能
3、提供RS232/RS485/RS422接口
4、支持自動(dòng)心跳,保持永久在線
5、透明數(shù)據(jù)傳輸:為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供雙向100K大容量數(shù)據(jù)緩沖區(qū),支持大數(shù)據(jù)包傳輸
6、自動(dòng)撥號(hào)連接:DTU上電自動(dòng)撥號(hào)上網(wǎng)、連接網(wǎng)絡(luò),支持用戶端發(fā)起命令連接或遠(yuǎn)程喚醒連接
7、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接情況,掉線自動(dòng)重?fù)芄δ?/FONT>
8、支持中心為固定IP或動(dòng)態(tài)域名
9、心跳報(bào)告時(shí)間間隔用戶可設(shè)定
10、支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)對(duì)等  數(shù)據(jù)傳輸
11、支持多數(shù)據(jù)中心,自動(dòng)切換
12、適應(yīng)低溫和高溫工作環(huán)境
13、EMC抗干擾設(shè)計(jì),適合電磁惡劣環(huán)境應(yīng)用
14、復(fù)合式看門狗技術(shù),永不當(dāng)機(jī)
15、整機(jī)低功耗技術(shù),在線待機(jī)電流<130mA


四、結(jié)論    

 

在傳統(tǒng)煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用CDMA DTU來代替井上部分總線,這樣可以在煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)過程中改變井上部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸方式,不但可以節(jié)約大量的硬件成本、運(yùn)行成本和維護(hù)成本,同時(shí)也增加了一種新的險(xiǎn)情的報(bào)告方式,更有利于嚴(yán)重事故的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與及時(shí)處理。

 

全球化工設(shè)備網(wǎng)(http://bhmbl.cn )友情提醒,轉(zhuǎn)載請(qǐng)務(wù)必注明來源:全球化工設(shè)備網(wǎng)!違者必究.
免責(zé)聲明:1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載或者作者自行發(fā)布,本網(wǎng)發(fā)布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問者,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn),同時(shí)本網(wǎng)亦不對(duì)文章內(nèi)容的真實(shí)性負(fù)責(zé)。
2、如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時(shí)間作出適當(dāng)處理!有關(guān)作品版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系:+86-571-88970062