計算機核心技術在煤礦的作用

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1計算機核心技術簡介

在核心網絡模型組成部分中服務器端緩存模塊是相當重要的，服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。兩部分組件分工合作，緩存管理組件是根據索引分析得出的結果，在緩存中處理請求數據然后向客戶端發送，或者利用數據庫中已存數據，而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數據列表。

2基于計算機核心技術的煤礦安全信息系統建設

2.1軟件平臺要求及選型

系統結構采用國際流行的Client/Server結構，即客戶/服務器結構。操作系統應具備開放性、可靠性等特點，支持遠程查詢服務和數據處理。服務器端使用的主流網絡操作系統WindowsNT4.0中文版(ServieePaek6、InternetInformationServer4.0)。客戶端同樣使用Mi－crosoft公司的Windows95/98/2000，以保證系統的兼容。網絡系統采用國際標準的協議，包括廣域連接協議，各種局域網協議，路由協議等。

2.2聯網設計

為達到核心網絡帶寬的預定要求，在安全信息系統的設計中采取分層視頻轉發、本地局域網組播的設計方案，也就是在每個網絡層構設視頻轉發服務端口，以及煤礦現場、區、縣、市局成立監控管理中心，完善各部門視頻解碼器、電視播放墻等設施。具體的視頻監控系統聯網設計如圖1所示。由于煤礦施工通常都較為偏遠，帶寬并不充裕，這種聯網設計則可以很好地應用于廣域視頻聯網，若考慮到以后省級平臺視頻聯網模式，這種設計方案無疑是當前2Mb帶寬的最佳選擇，不然很容易使監控網絡不穩定甚至不能使用。該聯網設計借助已知煤炭網的部分節點，經上級授權之后連接并登錄視頻流管理服務端口，就可以輕松觀看該服務器監控礦區的生產工作視頻，且不會增加前端帶寬負荷，可多個用戶同時共享圖像信息。

2.3安全系統體系結構設計

在圖2中，可以清楚地看到安全系統體系結構的設計方案。通過4個監控工作站或D1單畫面輪巡，將畫面進行分割并上傳到視頻流管理服務端口，然后統一由視頻流管理服務端口對視頻信號進行存儲和，這樣有效地避免工作人員直接訪問客戶端而導致網絡擁塞現象。開展視頻監控工作時，前端攝像機視頻線依次對前端畫面處理器、視頻服務器和光端機實施連接，通過光纜把接收到的視頻信號傳輸到監控中心。這時其他用戶會根據已經規定好的操作流程來對系統進行操作和數據處理，而且由于不受時間、地域的限制，還可能會通過輸入地址直接對數據庫實施訪問。如此一來，就很容易造成客戶肆意操作，最終致使后臺數據庫隨時都有崩潰的威脅。所以應該采取一些可運用的技術對系統進行盡可能全面的安全防范，比如說系統加密、防火墻、真實身份認證、授權控制技術等等。監控中心在接收視頻信息后，第一時間向遠端的視頻服務器發出云臺控制信號，最終傳輸到攝像機云臺控制線，并直接上傳到系統客戶端。

2.4視頻流管理服務器設計

在視頻監控設計中，視頻流管理服務器無疑是IP視頻監控系統的重點。建立視頻流管理服務端口，不但可支持視頻管理系統同時被多名用戶訪問，而且還很好地解決了遠程前端視頻受網絡帶寬限制的問題，從而保證了各部門及領導可以直接通過桌面計算機對視頻監控系統進行訪問，隨時可瀏覽監控現場圖像和視頻。服務器端擁有通過查詢數據庫，進而實現對煤炭安全生產信息化的作用，可以為遠程計算機提供很多實用服務。視頻流管理服務器與空間數據庫建立連接，可提供大量查詢服務，例如屬性查詢服務、矢量和柵格地圖服務等。在網絡視頻監控系統組成部分中，視頻流管理緩存服務器模塊是相當重要的，服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。兩部分組件分工合作，緩存管理組件是根據索引分析所得出的結果，在緩存中處理請求數據然后向客戶端發送，或者利用數據庫中已存數據；而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數據列表。若能發展好緩存數據的利用，數據庫交互即可免去，同時數據的響應速度也會大大提高。

2.5計算機瓦斯監控控制系統

該系統通過井下通信和工業電視監視設備，對煤礦井下作業進行全程生產監控。這一過程中的工業電視監視和井下通信不但可以任意搭配組合，還可以單獨使用，能夠很好地滿足不同條件的礦井需求。監測系統與通信系統兩者之間相互獨立，主線采用光纖為材料，以確保通信系統所發出的語音信號和監測系統采集到的數據可以同時被地面的電端機所接收，為方便光纖傳輸，光端機會將混合后的電信號轉變成光信號，再通過礦井下的光端機把光信號轉換成電信號傳送至井下工作面，最終將數據和語音徹底分開。抽巷形成的采空區瓦斯的頂板裂隙排水渠，對下部采空區瓦斯發揮起作用，減少采空區氣體涌向工作面和上隅角。通過分段砌筑封閉墻，在封閉墻中鋪設管路進行瓦斯抽采，抽采管路為240mm的鐵管，抽采流量為91m3/min，封閉墻間距為110m。封閉墻砌筑兩道墻體，并在其內部充填黃泥，墻體厚度800mm，墻與墻之間的距離≥4m，這樣可以很好地起到密閉和防爆的作用。每個封閉墻內鋪設兩道管路，在新的封閉墻砌筑充填完成時，根據瓦斯抽采量適時關閉里段抽采閥門，保障了高抽巷瓦斯抽采的連續性。

2.6井下人員定位技術

井下作業環境復雜、人員流動性大，如果發生事故且井下人員不能迅速升井自救的話，及時確定井下人員數量及其具體位置則成為有效開展營救計劃的重要參考依據。井下人員定位技術可以有效提供人員數量及其具體位置方面的數據支持，該技術利用集中定位方式，由管理中心進行定位。井下人員定位技術實現定位的流程如下：布設網關和參考節點，保持網關之間的距離，再布設一些位置已知的參考節點，保證每個移動節點至少要處于多個參考節點的射頻信號覆蓋范圍之內。首先進行移動節點的相對定位來確定移動節點相對于參考節點的位置；而后，移動節點把得到的相對于參考節點的位置值傳送到網關，加上自己的位置信息傳輸到網絡管理中心，管理中心的計算機根據移動節點的位置和網關的位置就可以確定該移動節點在井下的絕對位置，便于實現移動節點的精確定位。

3結語

將計算機核心網絡技術運用到煤礦安全生產中來，并對煤礦井下微機監控系統加以利用，實時、實地對井下生產工作進行監測，并以聲光信號的模式建立報警系統，就可以使檢測人員及時地掌握故障發生部位及原因，這樣不但可以在最短時間內找到故障處理辦法，節省人力、財力，而且可以有效地提升電網監控系統的工作效率，最優化配置煤礦生產資源。

本文作者:孫愛鳳工作單位:淄博職業學院