煤矿安全生产监控系统集成关键技术及应用

郭勇义，汉族，1955年生，山西河津人，工学硕士，教授，硕士生导师，现任太原科技大学校长。1973年9月参加工作，中国矿业大学采矿工程专业毕业。30多年来一直从事煤矿矿井通风、安全生产监测监控等方面的教学和科研工作，兼任山西能源研究会常务理事、中国煤炭学会理事、中国煤炭劳动保护科学技术学会矿山通风专业委员会副主任。曾先后主持完成了自然科学基金、科技支撑计划、国际交流合作等国家及省部级科研项目16项，发表学术论文50余篇，出版专著2部，获得专利4项，获省部级科技进步奖4项。

1绪论

1.1煤矿安全生产监控系统现状

1.2煤矿安全生产监控系统发展趋势

1.3煤矿安全生产监控系统集成

2煤矿安全生产监控系统集成关键技术

2.1设备接入技术

2.2网络传输技术

2.3数据集成技术

2.4系统集成技术

3煤矿安全生产监控系统集成服务平台

3.1监控系统集成的目标和要求

3.2系统集成服务平台体系结构

3.3集成服务平台组件设计

4煤矿监控系统综合接入解决方案

4.1综合接入平台的设计

4.2基于Modubs协议的综合分站设计和实现

4.3OPCUA/I艮务器设计与实现

5基于GEPON/ONU传输网络

5.1GEPON在煤矿系统中的应用

5.2GEPON的设计实现

6煤矿监控系统数据集成

6.1煤矿监控数据

6.2数据集成现状

6.3数据集成方案

6.4RSM元数据模型

6.5数据中心的构建

7煤矿安全生产监控系统集成应用

7.1煤矿综合自动化系统

7.2煤矿瓦斯突出综合预警系统

8结语

8.1研究内容总结

8.2未来展望

参考文献

《煤矿安全生产监控系统集成关键技术及应用》首先分析目前煤矿安全生产监控系统建设和集成中存在的主要问题，从煤矿安全生产监控系统集成的原理、技术、方法和工具等方面进行论述，重点对监控系统的设备接入、传输网络、数据集成、面向服务的系统集成及OPCUA等关键技术进行研究，阐述了从数据共享、信息共享和服务共享三个层次实现煤矿安全生产监控系统集成的基本思路和解决方法。最后，以煤矿安全生产监控系统的数据集成共享为基础，从建立煤矿综合自动化系统和瓦斯突出综合预警系统等方面，进一步展望了煤矿安全生产监控系统集成的应用前景。

煤矿安全生产监控系统是用于煤矿通风安全及生产环节监控的系统，具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能。

具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于煤矿通风安全及生产环节监控的系统。包括煤矿安全监控系统、煤矿瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输监控系统、煤矿带式输送机运输监控系统、煤矿供电监控系统、煤矿排水监控系统、煤矿火灾监控系统、矿山压力监控系统、煤与瓦斯突出监控系统、人员位置监测系统等。

煤矿安全生产仿真系统是北京金视和科技有限公司严格按照国家煤矿安全生产仿真和法律法规，以《煤矿新工人岗前安全培训教材》为基础，利用国际领先的虚拟现实和三维仿真技术开发而成。系统围绕着煤矿安全生产，搭建了一套专业的、系统的、立体可视化的应用平台。突破了传统的培训形式的限制（如：场地、环境、传统教材和枯燥讲解等），实现了沉浸式、分布式、交互式的可视化体验。

真实准确，煤矿安全生产仿真系统以国家统一的煤矿培训教材《煤矿新工人岗前安全培训教材》为基础，整个系统不但客观的复原教材中的关键知识点，而且还将实际生产操作进行了深度扩展结合，从而提高了系统知识的丰富性，提高了学员对相关操作规程的理解和认识。

三维交互，煤矿安全生产仿真系统以独特的三维仿真技术将煤矿井下环境完整的呈现，全新的三维仿真交互操作突破了以往传统的教学方式，让学员能够以多种视角对井下环境进行多维度的学习和认识。

立体可视化，煤矿安全生产仿真系统以国际先进的三维仿真技术为基础平台，搭载定制化开发的立体显示设备，让用户佩戴液晶快门立体眼镜即可在任意环境下呈现井下立体画面。立体显示设备坚固稳定，精致便携，且不受场地限制即可沉浸式体验立体画面。2100433B