矿井水文自动检测报警系统的设计和实现.pdf

第 2 7卷第 9期 2 0 0 6年 9月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e r y VD 】 ． 2 7 No ． 9 S e p．20 06 文章编号 1 0 0 3 一 o 9 4 2 o o 6 o 9 0 1 4 4 0 3 矿井水文自动监测报罄系统酌设计和实现 郑效 田。 ，杜立志 ．徐乐年’ ，刘昆’ 1 ． 山东科技大学 信 电学院 ，山东 青岛 2 6 6 5 1 0 ；2 ． 山东泰安宏业有 限公 司，山东 泰安 2 7 1 0 0 0 ； 3 ． 山东科技大学 机电学院 ，山东 青岛 2 6 6 5 1 0 摘 要 介 绍 了一 种矿 井水 文 自动监 测报警 系统 的设 计 和 实现 ， 给 出了 系统 实现 的 原理 和 结 构组成 ， 重点介绍了系统软、 硬件的功能及 实现方法。系统实现 了通过 I n t e r n e t ／ I n t r a n e t 网络监测地 面钻孔水位与水温、 井下钻孔水压、 井下水仓水位、 井下排水管道流量等， 出现报警情况时可以声光 报警 ， 并以手机短信方式发到相关人 员的手机上。 关键 词 矿 井水文 ；监测报 警 系统 ；网络 中 图号 T D 1 2 文献标 识码 B De s i g n a n d Re a l i z a t i o n f o r Au t o M o n i t o r S y s t e m 0 f M i n e Hy d r o l o g y ZHENG Xi a ot la n。．DU Liz h i 2，XU Len t a n3 ． I A U Ke n 1 ． C o U e g e o f I n f o r m a ti o n a n d E l e c t r i c E n g i n e e ri n g ． S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 。 Q i ． g d o 2 6 6 5 1 0 ， C h i n a ； 2． S h a nd o n g Ta i ’ a l l Ho n g y e Co． ， T a i ’ a l l 2 71 0 0 0． Ch i n a； 3 ． C o U e g e o f M e c h a n i c a l a n d E l e c tr i c E n g i n e e r i n g ． S h a n d o n g U n i v e r s i ty o f S c ie n c e a n d T e c h n o l o g y t Q h g d a o 2 6 6 5 1 0 ．C h i na Ab s t r a c t An a u t o mo n i t o r s y s t e m o f mi n e h y d r o l o g y i S i n t rod u c e d ．I t s i mp l e me n t p r i n c i p l e a n d s t r u c t u r e a r e e x p l a i n e d．Th e f u n c t i o n an d i mp l e me n t me t h o d o f s y s t e m s o ft wa re an d h a r d wa re a r e p u t i n t o f o c u s ．F r o m I n t e r ． n e t ／ I n t r a n e t ，t h e wa t e r t e mp e r a t u re ， h y d rau l i c p r e s s u re 。 t h e l e v e l o f l i q u i d s t o reh o u s e u n d e r g r o u nd mi n e o f C an b e mo n i t o red b y c o mp u t e r o n g r o u n d． Ke y wo r d s mi n e h y d rol o g y；mo n i t o r s y s t e m We b 1 系统概 述 水患是山东新汶 、 肥城 、 淄博等地煤矿的主要灾 害之一。为了满足煤矿安全生产的需要 ， 也为进一 步提高和完善安全生产管理手段和水平 ， 山东科技 大学仪器仪表研究所设计 了一套水文监测报警系 统 ， 自动采集地面与井下的一些重要水文信息 ， 并在 监测中心集 中显示、 存储 ， 一旦出现异常情况 ， 立 即 报警 ， 并 以手机短信方式发到相关人员的手机上， 以 便及时采取措施 ， 保证井下人员的安全 ， 监测信息还 可通过网络传送到各职能部门， 让各职能部门可随 时了解安全信息 ， 实现统一调度 、 指挥和管理。 系统整体结构如 图 1 所示 ， 系统分为井下和地 面两大部分。井下部分采用 总线型网络拓扑结构 ， 所有智能监测分站挂接在一条传输总线上 ， 与地面 主机通信 ， 该结构非常适合煤矿井下测点分散、 各测 点相距较远的实际情况， 已被大多数煤矿安全监控 系统采用 。地面水文地质钻孔分布于野外 ， 架线 困 难， 故采用无线遥测方式 ， 地面钻孔水位 、 水温变化 比较缓慢， 信息量较少 ， 采用手机短信方式实现各钻 孔内的遥测仪与监测中心主机的信息交换 ， 既可靠 ， 成运行。实现软件 总线的核心系统称为 O R B 对象 请求代理器 ， 它不仅支持标准的 O MG对象模型 ， 还 具有分布进程管理和通信管理功能 ， 在 C O B R A环境 下， 各系统分别以构件方式提供接 口， 交互调用服务 来实现集成 ， 一旦某个成员系统发生变化 ， 只需修改 相应的内部结构即可。 4结 语 随着计算机应用技术向纵深方向发展 ， 企业的 信息集成是企业计算机应用面临的重要问题 。基于 网络的管理系统信息集成技术是一种相应的解决方 案 ， 企业要适应计算机技术发展的应用要求 ， 才能保 持强大的生命力。 参考文献 1 44 [ 1 ] 俞剑琳 。 屠 立 ．基于三 层 C I S结构 的企 业 管理信 息系 统的 设计 [ J ] ．轻工机械 ， 2 o o 4 2 1 2 31 2 5 ． [ 2 ] 邹旭楷 ．I n t r a n e t 技术及其应 用[ M] ．西安 西安 电子科技 大学 出 版社， 1 9 9 7 ． [ 3 ] O M c [ 美] ． C O B R A系统结构原理与范围[ M] ． 韦乐 平 ， 等译 ． 北京 电子工业 出版社 ． 2 O O O ． [ 4 ] 陈静． 冯学军 ． 基于 C O B R A ／ WE B技术 构建 三层体系结构 的应用 [ J ] ． 计算机时代，2 0 0 2 4 2 1 2 4 ． 作者简介江洪 1 9 6 9一 ， 浙江杭州人 ． 讲 师 。 计算 机应 用教研 室主任 。 研究 领域 制造业信 息化 、 计算 机技 术与 应用 ． T e l 0 5 7 1 8 7 7 7 3 0 2 2 ．Em a n j h 1 2 3 2 1 h o t m a i l ． e o m． 收稿 日期 2 0 0 6 0 3 0 8 维普资讯 第 2 7卷第 9期 矿井水文 自动监测报警系统的设计和实现郑效田， 等 V o 1 ． 2 7 N o ． 9 费用又低 ， 使用起来非常符合用户实际需求。 [ 圃一 ⋯ 一 [ 囹 图 1系 统 整体 结构 Fi g． 1 W h o l e s t r uc t ur e o f s y s t e m 2系统 组成 、 功 能及 特点 系统主要 由各种智能型传感器 如智能型位移 传感器、 智能型水位传感器、 智能型水压传感器、 智 能型流量传感器等 、 监测分站、 通信线路 、 通信接口 及计算机组成 ， 分布在各测点的智能型传感器采集 各种实时数据 如水位、 水压、 流量、 温度等 ， 并通过 一 条公共传输线路 传感器级 MB U S总线 四芯电 缆 ， 其 中 2根供 电， 2根通信 将测量数据发送给监 测分站 ， 再 由监测分站通过另一条公共传输线路 分 站级 MB U S总线 四芯电缆 ， 其中 2 根复位 ， 2根通 信 远传至地面监控计算机， 实现集中处理 、 存储、 报 警 ， 并送入计算机局域网络。有关领导和部 门只要 打开各 自的计算机 ， 就可通过网页浏览 、 查询各种实 时水文数据， 并可查询、 统计和打印年、 月、 日报表和 曲线 、 故障报表、 报警和运行 日志等。 该系统主要特点有 1 局部传感器及其连接的故障不会影响系统 正常工作 ， 从 而确保 整个系统的可靠性、 技术先进 性、 结构合理性、 运行可靠性、 故障分散性和维修方 便等优点。 2 系统采用 WI N D O WS X P操作 系统， 人机界 面友好 ， 功能完善 ， 所有功能操作均具有鼠标跟踪提 示和系统帮助功能 ， 大大方便 了非专业人员的使用 和操作 。 ， 3 主传输采用电缆传输方式 ， 无中继传输。主 机与井下监测分站之间使用专用 电缆传输 ， 同时井 上 、 下设备之间有光耦和防雷设备双重隔离， 提高了 系统的抗干扰防雷击能力 ， 使用更加安全可靠。电 缆接头处使用接／ 分线盒或电缆联接器进行联接 ， 安 装 、 拆卸、 挪移都比较方便。 4 智能型传感 器采用 高性 能 C P U实现智 能 化 、 小型化、 低功耗 ， 可单独使用 于井上井下各种场 合。智能型传感器本身带有液晶显示屏 ， 能够实时 显示所配接的各类传感器 的数值 ， 能够通 过地面主 机设定有关参数。 3系统软件功能及实现 系统软件的开发采用 了浏览器／ 服务器应用开 发模式， 服务器软件 由三部分组成 1 后 台数据通 讯应用程序 和分站通讯 ， 获取实时数据 ， 使用 d e 1 ． p h i 6开发； 2 WE B服务软件 ， 基 于 Wi n X pI I S平 台， 使用 A S P ． E N T开发 ； 3 数据库服务程序， 基于 Wi n X p S q l S e r v e r ， 数据库 为 WE B服务和应用程序 的共享， 三部分互相联系， 可以同时在一 台小型服务 器上工作 ， 又可以分别在 3台服务器上运行 。 3 ． 1 后 台数据 通讯应 用程序 功 能设计 1 完成系统各分站定义 ，每一分站有其 唯一 的分站名和分站号； 系统定义的所有分站可 以随时 调看、 查询或修改。 2 完成对各分站的 自动初始化。分站进行定 义后 ， 就可对其进行系统搜索 ， 搜索成功后 ， 即可把 每个分站的配置情况存入计算机。 3 数据通讯。该软件正常使用时 ， 除了系统处 于正在进行初始化之外 ， 系统处于长期 连续运行状 态， 通过串行 口接收各分站传输来的数据的工作一 直在进行 ， 不论屏幕显示什么内容 。 4 完成对所有通讯数据 的处理、 分 析、 存 盘。 从分站接收到的各分站的数据 ， 首先存放 到各 自分 站在内存中的文件里 ， 检查每个测点的数据是否正 常， 若不正常则显示报警或故障状态。 3． 2 网 页功 能设计 We b 服务器应用程序的主要功能 1 根据用户密码 ， 判断用户 的操作权限； 响应 We b 客户端的请求 ， 生成相应 的动态 We b页面 ， 传 送给 We b客户端。 2 工况信息。查看各分站信息、 传感器布置及 各测点的详细信息。 3 实时曲线 。按监测 内容查看所有基点的实 时曲线。可 以选择 1 0多种 曲线 样式 ， 开启关 闭刷 新 ， 设定刷新时间间隔， 放大、 打印实时 曲线等。本 窗 口加载时若有警报 即探出报警 窗口， 同时伴有警 铃。该报警窗 口每 1 5 s 刷新一次， 直至警报完全解 除后 自动关闭。 4 历史曲线。查看一个或多个测点 的年、 月、 日、 时曲线 。 1 45 维普资讯 第 2 7卷第 9期 2 0 0 6年 9月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e V0 1 ． 2 7N 0 ． 9 S e p．200 6 文章 编 号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 6 J 0 9 0 1 4 6 0 4 基于G M S 网络的矿业信息监控查询系统的设计与实现 潘晓龙 ．杨真 中国矿业大学 能源学院 ，江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 摘要 短 消息服务 业务 S M S 作 为 G MS G l o b a l M o b i l e S y s t e m 网络 的 一种 基 本 业务 ， 已得 到 越来越 多的系统运营商和 系统开发商的重视， 基 于这种业务的各种应 用也蓬勃发展起来。简要分 析 了短消息服务在煤矿企业安全生产中涉及到 多种信息 瓦斯监测、 综合调度、 会议通知等 技 术和 应用． 给 出了用于短消息通信的常用 A T命令， 提 出了基于 G MS ／ S M S用 于多种场合 的短信息平 台 的设计 思路 和设 计方案 ， 并 对如何 用 V B实现 这种平 台应用作 了简单 介绍 。 关键词 短 信 息服 务 ；应 用平 台 ；系统设 计 ；煤 矿信 息 ；G S M模 块 ；G M S 中图 号 T P 3 1 6 ． 8 文献标 识码 A S y s t e m o f Wa t c h i n g a n d Qu e r y i n g B a s e o n G MS N e t w o r k PAN Xi a ol o ng-YANG Zhe n C h i n a Un i v e r s i t y o f Mi nin g a n d T e c h n o l o g y ， Xu z h o u 2 2 1 0 0 8 ， C h i n a Abs t r a c t GMS n e t w o r k i s g r a d u a l l y ma t u r e a n d p o p u l a r ．An d S MS．a s a b a s i c s e r v i c e o f GMS i s t h o u g h t mu c h 0 f b y s o me c o r p o r a t i o n s ．S o me a p p l i c a t i o n s o f t h i s s e rvi c e a r e e x p an d e d．De t a i l s t h e d e s i g n a n d i mp l e me n t o f t h e t e c h n o l o g y o f SMS a p p l i c a t i o n p l a tfo r m ，i n c l u d i n g t e c hn o l o gy b a c k g r o u n d，t e c h n o l o gy an aly s i s，s y s t e m d e - s i gn a n d i mp l e me n t i n t h e mi n i n g i n f o r ma t i o n．a n d s i mp l y d e s c r i b e b y t h e a p p l i c a t i o n o f Vi s u al Bas i c． Ke y wo r d s s h o r t me s s a g e s e rve；a p p l i c a t i o n p l a t f o rm ；s y s t e m d e s i gn ；mi n i n g i nfo r ma t i o n；GMS mo d e m ；g l o - b a l mo b i l e s y s t e m 1 短消 息服 务技 术与应 用 随着通信技术 的发展， 通信的联系方式也越来 越多。手机短信服务 s M s 作为一种使用方便、 费 用低廉的即时通信方式， 在众 多通信手段 中脱颖而 出， 得到越来越广泛的应用 。S MS 是非对称业务， 它 使用控制信道传输数据分组。所 以， 系统可以支持 短消息与话音、 数据、 传真等业务的同步传输 ， 即使 在业务信道处于高峰期的情况下 ， 也照样可以使用 短消息顺利通信。 短消息传送具有覆盖广、 在线保持、 自动传送 、 5 实 时报 表 。按 监 测 内容 或 测 点位 置 查 看一 个或 多个 测点 的实 时报 表 。可 以打 印、 输 出为 E x c e l 报表 。 6 历史报表。查看各测点的年、 月、 日时的观 测数据报表或统计报表。 7 当前警报。查看 当前报警点的数据 。使用 醒 目的色块标示 当前警报类型 ， 并 以手机短信方式 发到相关人员的手机上。 、 8 系统维护 管理员专用 。按 当前管理员权 限分配管理功能 添加 、 更改、 删 除用户或管理员账 户 ； 负责维护数据库 ， 定期 自动备份数据库。 4结语 系统 自2 0 0 4年 6月在 山东新汶矿业集 团汶南 矿正常运行后 ， 结果表明该系统抗干扰能力强 ， 工作 稳定 ， 测量结果准确， 系统软件用户界面友好， 操作 方便 ， 查询方便 ， 功能强大， 为管理人员及时掌握矿 井水文动态信息提供 了有效 的途径， 为矿井 的安全 1 4 6 生产提供 了有力 的保 障， 获得 了用户 的好评 ， 2 0 0 5 年该系统又在山东淄博矿业集 团下属的许 昌矿、 岱 庄矿、 葛亭矿以及河北金牛集团等地使用 ， 取得了显 著的经济效益和社会效益。 参考文献 [ 1 ] 黄超 ， 罗宏宇． D e l p h i 6网络应用开发技术 与实例[ M] ． 北京 清华 大学出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 何立民 ． 微控制器应用系统设计[ M] ． 北京 北京航空航天大学出 版社 ， 1 9 9 0 ． [ 3 ] 胡汉才 ． 微控制器原 理及其接 口技术 [ M] ． 北京 清华 大学 出版 杜 ， 1 9 9 6 ． [ 4 ] 赵新 民． 智能仪器原理及设计[ M] ． 哈尔滨 哈尔滨工业大学出版 社 ． 1 9 9 5 ． 作者简介 郑效 田 1 9 7 2一 ， 山东曹县人 ， 讲 师 ， 1 9 9 4年毕业 于 山东矿业学院 ， 现在山东科技大学信电学 院， 主要从事计算机专业教 学和各种监测 监控 系统 的研制 开发 工作 ， 现 已发表 论 文 l O余 篇， T e l 0 5 3 28 6 05 7 5 2 1 ． Ema i l z h e n g x i a o t i a n e y o u． o o m． 收稿 日期 2 0 0 6 0 3 ． 2 3 维普资讯