煤炭行业概述 

随着国家国民经济的不断快速发展，对煤炭需求量也越来越大，这就使得煤矿的安全生产管理面临着一个十分严峻的问题。目前，煤矿安全事故不断发生，其中重要原因之一企业的安全生产“长效机制”还没有真正建立起来，企业安全生产信息手段落后，矿井安全监测监控体系不健全，除瓦斯监控设备外，井下生产监测监控系统，比如温度、电力、压力、提升、运输等监测设备也是不能令人满意。另外，对于安全生产的监管来说，信息快速、实时的收集非常重要，但当前煤炭管理部门，特别是有些最前端的重点采煤县，信息化装备十分落后，多数还是传统的人工管理，有些煤矿甚至根本不具备计算机报送数据的能力。因此，在行业管理难度大，地域广、人员少、任务重的情况下，除了强行在仍未安装安全生产监控设备的各煤矿，安装操作简单、适用的监控主机、井下监控分站、瓦斯断点仪及各种传感器实现矿井瓦斯的连续检测监控外，采用信息化的手段利用一种可靠的稳定的传输方式来对各煤矿的安全生产监控系统信息进行实时监控，强化监控管理力度已迫在眉睫、势在必行，同时也是提高行业管理水平和管理绩效的有效途径。

随着国家煤炭行业体制改革的不断深化、现代信息技术的飞速发展，煤炭管理信息化将为煤炭工业的可持续发展提供良好的条件；煤炭行业的管理信息形式标准化、信息传递规范化以及信息内容系统化、安全生产监测监控自动化、是煤炭行业应用系统的必然趋势。

综上所述，在总结安全生产管理经验的基础上，利用计算机技术、通讯技术和网络技术，开发煤炭安全生产综合信息系统并在实际中应用是很有必要的、而且是及时的，更是煤炭管理部门管理创新和技术进步的要求，从而进一步提高煤炭安全生产的整体管理水平。这不仅对煤炭生产具有重要的意义，而且在全国同行业中也同样具有重要的参考价值。为了适应现代企业集成化生产和管理要求，同时结合煤炭行业自身的特点，能够使煤矿的办公效率和办公自动化水平得到有效的提高，更加迅速、方便地了解全国煤炭行业的市场信息，更加有效地利用煤矿自身的信息资源，使各级领导决策更加科学、更加及时，我们开发了煤炭安全生产综合信息系统。

    系统建设目标

系统的建设本着“实用、可靠、先进、经济”的指导思想，根据煤炭行业信息化的典型需求，要在企业实现自动化的基础上，建立集中管理的安全生产实时信息平台，实现井下监控设备实时数据的采集和远程监控，通过实时数据和管理数据的信息有效集成，提高煤炭监管部门的监控力度，以信息化带动企业管理和行政管理的科学化，从根本上避免或杜绝恶性生产安全责任事故的发生，旨在为煤矿生产节约成本、强化生产安全管理、提高工作效率。

该系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监测、自动报警，能确保安全监察业务准确、实时、快速的运行，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，对煤炭开采各生产成本指标作出科学、全面的统计分析，对单位内部员工作出详尽、周密的人事安排，并提供全面系统的决策资料，是各级领导对煤矿管理做出科学决策的最佳助手。

本着总体规划、分步实施的原则，系统将从整体上实现以下的建设目标：
        建立安全生产数据中心：建立统一、集中的实时数据库平台，根据客观现实条件，采用多种通讯手段对井下不同的硬件平台、软件环境的各自动化装置实现实时数据的采集和存储，为事故分析提供可靠的依据。
        实现数据的分级共享和监测：通过完善的用户管理机制，实现数据的分级共享和监测。煤炭安全生产监控中心可以监测辖区内任何纳入系统管理矿井的生产实时状况，二级及以下监控中心或监控点，则只能监测到管理职权范围内矿井的安全生产情况。
        建立安全报警防范机制：系统将提供对生产安全数据的超限报警功能，以闪烁、声音等形式实时提醒，并充分利用短消息机制，及时传递给相关领导和人员。安全生产报警机制可以大大提高对生产现场问题的响应速度，有利于安全生产的指挥和调度，提高各级管理者的管理效率，形成与救护、公安、医疗等部门一体化的灾害处理应急联动机制。
        提高数据分析能力：通过数据分析工具，采用多样化的数据展示方式对煤矿安全生产实时数据进行分析和智能化应用，实现生产数据及设备状态的自动统计、分析，为政府、企业领导和相关管理人员进行科学的生产经营决策提供及时可靠的支持。

    系统总体功能结构

煤炭安全生产综合信息系统是一个以各级安全生产监管单位为主体，实现对分布在管辖范围内的矿井生产实时数据的采集、存储和监控，通过安全生产数据的统计分析，为监管部门进行科学决策提供依据，最大程度地排除事故隐患，杜绝突发性安全事故的发生。

根据煤炭安全生产监管的具体需求，我们设计如下的系统总体功能结构：

煤炭安全生产综合信息系统总体功能结构

整个系统由数据采集系统、网络通讯接口、实时数据平台、基础业务平台、安全监控与分析系统、应急指挥系统、生产管理系统、综合服务系统等组成。下面对以上各系统作一个简要说明：
        数据采集系统：由专用的接口程序组成，安装在煤矿井下监控系统的上位机PC上，主要负责从井下监控系统中读取数据，并通过网络向安全生产监控中心实时发送数据。可以灵活设置实时数据上传的周期。
        网络通讯接口：本系统的实时数据传输可采取多种方式，对于有条件的地方可通过宽带和专线的方式接入Internet，对于距离较远，不方便用有线方式连接的可采用GPRS/CDMA或微波方式远程无线通讯。
        实时数据平台：采用HIRIS存储从各矿井井下监控系统中采集上来的生产安全实时数据，可压缩存储海量历史数据。
        基础业务平台：完成系统的初始化设置，包括组织机构的管理、用户的管理、权限的设置以及维护等功能，为其它业务系统提供基础平台框架。
        安全监控与分析系统：进行安全生产实时数据的查询、计算和分析，形成各类安全生产报表。通过图形化的分析工具，对历史数据进行综合分析。
        应急指挥系统：用于应对事故发生时，应急预案的生成、发布及记录预案执行情况。
        生产管理系统：全面管理煤矿生产过程中的计划编制、生产调度、班报记录、井下考勤、安全培训、用品领用等内容。
        综合服务系统：由大屏幕显示、短信报警通知、视屏监视系统、GIS地理信息系统组成。

    系统总体结构

由于煤炭矿点相对分散，需要根据矿井所处地域的实际情况来确定实时数据上传的网络通讯模式。要因地制宜地选择投资较少、性价比较高的数据传输方式，建议优先选用GPRS/CDMA等无线网络通讯方式，这样单矿点的一次性投入较少，并且日常运营费用低，安装使用方便，更加贴近专业数据传输的需求。另外，在GPRS/CDMA等无线网络覆盖不到的地方，可优先选择ADSL宽带接入方式，通过共用本地电话线路实现宽带上网。在不具备宽带接入条件的矿井，只能采用电话拨号方式连接Internet。可以采取间断拨号的方式，通过设置合理的数据上传时间间隔来缩短在线时间，从而大大降低本地网络的运行费用。

从各矿点井下监控系统中采集上来的实时数据采取集中存储和管理的方式，即存储到中央监控中心的数据库服务器中。其它各级监控中心和基层监控点通过Web方式访问中央监控中心的Web服务器，获得所辖区域矿井的实时生产运行数据。采取这种模式，可以通过多种安全防范机制，提高数据的安全性，同时也大大降低了维护成本，更能够从技术手段上保证系统稳定、有效地运行。

煤炭安全生产综合信息系统网络拓扑结构图

综上所示，根据煤炭安全生产综合信息系统的具体要求，整个系统的网络连接方案如下：
        中央监控中心采用DDN专线接入互联网，并通过分配获得的公网IP地址建立数据接收服务器和Web服务器，以实现实时数据的接收及数据的展示；
        其它各级监控中心和基层监控点采取ADSL方式接入互联网，实现对中央监控中心的Web访问。对不具备条件的地方，可根据情况选用GPRS等无线接入方式；
        对于煤炭矿点可采取如下几种方式：
        使用中国移动提供的专用SIM卡和专用的GPRS设备，接入Internet；
        通过ADSL/DDN接入Inertnet，传输速率能够得以保证；
        拨号上网方式速度慢，且总占一路电话线，应尽量避免使用。