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摘要：本文提供了一種基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原理和實現(xiàn)方案，簡要介紹了CDMA技術(shù)的基本知識，描述了CDMA網(wǎng)絡(luò)在礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。通過實際應(yīng)用，獲得了理想的效果.
關(guān)鍵詞：CDMA；DTU；Internet；廈門才茂；礦井；
前 言
煤礦安全已成為全國工業(yè)安全的重中之重。目前國內(nèi)的煤炭生產(chǎn)安全事故不斷發(fā)生，特別是瓦斯爆炸事故接連發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)帶來了巨大損失，在國內(nèi)外造成嚴(yán)重影響。黨中央、國務(wù)院高度重視煤礦安全工作，相繼采取了一系列重大舉措，地方各級政府也做了大量工作。應(yīng)如何有效遏制重特大安全事故的發(fā)生已成了礦井安全最重要的一個環(huán)節(jié)。
隨著企業(yè)信息化的不斷深入，安全生產(chǎn)信息化成為企業(yè)信息化首當(dāng)其沖的重要內(nèi)容。利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段，建設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，才能將安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作做好。 目前國內(nèi)煤礦行業(yè)中，多數(shù)企業(yè)都已經(jīng)或正在進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、監(jiān)測監(jiān)控等系統(tǒng)的建設(shè)，這些系統(tǒng)的建立在實現(xiàn)安全生產(chǎn)的過程中起到了重要的作用；但是由于各種系統(tǒng)建于不同時期，使用不同的技術(shù)，各系統(tǒng)無法有效的集成，使安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控信息不能很好的整合、利用。將安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控信息及時、準(zhǔn)確的傳送到各級相關(guān)人員手中，缺乏有效的手段。
系統(tǒng)需要在地面的中央控制室可對全礦井生產(chǎn)過程及設(shè)備實現(xiàn)自動化監(jiān)測和無人職守控制，并能把信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送給礦級領(lǐng)導(dǎo)，使領(lǐng)導(dǎo)在辦公室即可隨時了解生產(chǎn)、安全等信息，實現(xiàn)全礦井的統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)一管理。需要系統(tǒng)的信息由下而上逐級集中，可與礦務(wù)局、焦煤公司的局域網(wǎng)內(nèi)的計算機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程查看。而控制既可集中于監(jiān)控層操作，也可分散于設(shè)備控制層實施。各個子系統(tǒng)均可獨立自成體系，可以按照礦井要求分步配置，進(jìn)而實現(xiàn)最佳方案。
針對這些問題，廈門才茂研發(fā)出礦井安全CDMA無線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)有效監(jiān)管，預(yù)防和減少安全生產(chǎn)事故的頻發(fā)。該系統(tǒng)具有可靠運行性，數(shù)據(jù)采集實時性強，有效的解決了其他通信方式存在的各種問題。在保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性、準(zhǔn)確性的前提下，將系統(tǒng)運行費用降低到了最低；同時，網(wǎng)絡(luò)通訊鏈路由專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)運營商（中國電信）來維護(hù)，避免了用戶在使用監(jiān)測系統(tǒng)的同時，還需要耗費很大精力去維護(hù)通信線路等問題；節(jié)約了用戶的初期建設(shè)投資和運行維護(hù)費用。
系統(tǒng)簡介
1.系統(tǒng)簡介 礦井安全CDMA無線遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，依托穩(wěn)定、可靠的中國電信CDMA 網(wǎng)絡(luò)，采用先進(jìn)成熟軍工級的CDMA 無線數(shù)據(jù)終端為遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備，基于標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)采集功能，為不具備有線傳輸條件的煤礦生產(chǎn)點，提供了成本低、見效快、高效率的數(shù)據(jù)傳輸平臺，為煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)提供強有力的監(jiān)察手段。
2.CDMA 系統(tǒng)簡介 CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access)，它是在數(shù)字技術(shù)上的分支—擴頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種新的無線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
CDMA是目前解決移動通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù)，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。CDMA的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺，為推動移動辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，CDMA網(wǎng)絡(luò)具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。CDMA的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。 隨著新一代CDMA移動通訊業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無線移動數(shù)據(jù)通訊的應(yīng)用也越來越廣泛。高速的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線特點，配合按流量收費的資費方式，使CDMA通訊在監(jiān)控監(jiān)測應(yīng)用具有無可比擬的性價比優(yōu)勢。采用CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)的移動IP通訊，既可獨立作為數(shù)傳通道，也可作為已經(jīng)架設(shè)光纖、數(shù)傳電臺等方式的輔助手段。 監(jiān)控系統(tǒng)組成
礦井監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)鋱D
1. 系統(tǒng)組成
a． 安全數(shù)據(jù)采集 礦井原始數(shù)據(jù)采集（使用RS485、RS232等接口直接采集瓦斯、一氧化碳以及硫化氫等有害氣體的濃度以及挖掘深度等數(shù)據(jù)）；告警閥值數(shù)據(jù)設(shè)定（設(shè)定有害氣體的告警閥值，用以進(jìn)行告警判斷）； 將實時數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴弦患墕挝唬?上級單位接收下屬各礦上報的實時數(shù)據(jù)，并存入本地實時數(shù)據(jù)庫；
b. 安全信息告警 告警信息生成（將礦井的原始數(shù)據(jù)和告警閥值進(jìn)行比較，如果超過值則產(chǎn)生告警）； 告警數(shù)據(jù)上報上級單位（將告警數(shù)據(jù)上報給上級單位）； 逐級通知安全責(zé)任人（根據(jù)告警策略將告警信息逐級發(fā)送到安全責(zé)任人的手機上，督促其盡快處理）。在通知安全責(zé)任人時，可以根據(jù)告警策略的設(shè)置，分級分時通知安全責(zé)任人。當(dāng)同時發(fā)生幾種告警時，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定可以自動選擇發(fā)送優(yōu)先級，例如同時發(fā)生瓦斯和硫化氫告警時優(yōu)先發(fā)送瓦斯告警）。
c. 安全信息分析統(tǒng)計 系統(tǒng)定期將安全信息進(jìn)行匯總、統(tǒng)計，并可輸出各種報表。 d. 基本管理 信息源管理（對原始數(shù)據(jù)和告警閥值數(shù)據(jù)進(jìn)行配置和管理）； 告警策略管理（配置安全數(shù)據(jù)的告警策略，例如通知安全責(zé)任人的順序和時間等）； 數(shù)據(jù)管理（數(shù)據(jù)庫備份、恢復(fù)等功能）；
2. 系統(tǒng)特點
a. 永遠(yuǎn)在線： CDMA 無線數(shù)據(jù)終端一開機就能自動附著到CDMA 網(wǎng)絡(luò)上，并與您的數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)，具有很高的實時性；
b. 按流量計費：CDMA 無線數(shù)據(jù)終端，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費用；
c. 高速傳輸：CDMA網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快將達(dá)到230.4kbps，速率的高低取決于移動運營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，根據(jù)中國移動的網(wǎng)絡(luò)情況，目前可提供120~140Kbps 的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；
d. 組網(wǎng)簡單、迅速、靈活：CDMA 無線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)可以通過Internet 網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的構(gòu)建覆蓋全中國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)，為廣大中小用戶提供接入便利，節(jié)省接入投資；
e. 通信鏈路由專業(yè)運營商維護(hù)：由于采用中國電信的CDMA 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此鏈路維護(hù)也由中國電信負(fù)責(zé)，免除通信鏈路維護(hù)的麻煩
f. 防雷擊與靜電：由于采用中國電信的CDMA 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以在不影響上網(wǎng)的前提下，CDMA 無線數(shù)據(jù)終端的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設(shè)備與產(chǎn)生靜電導(dǎo)致危險的缺點。
3. 系統(tǒng)功能
�。�1）系統(tǒng)具備的功能有：監(jiān)測瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、一氧化碳、饋電及風(fēng)門開關(guān)等環(huán)境參數(shù)，還可以監(jiān)測煤倉煤位、水倉的水位及主要機電設(shè)備開停等生產(chǎn)參數(shù)；監(jiān)測電壓、電流、功率等電力參數(shù)；機電設(shè)備運行保護(hù)參數(shù)。
�。�2）配接更大的面積上顯示更多的工藝流程模擬圖、監(jiān)測曲線、表格和文字。① 系統(tǒng)生成及操作； ② 測點生成及操作； ③ 工藝流程模擬圖形顯示； ④ 各測點數(shù)據(jù)表格顯示； ⑤ 井上、井下各類模擬量參數(shù)的實時表格、柱狀圖、變化曲線顯示； ⑥ 井上、井下主要設(shè)備開停等開關(guān)量的實時值和開/停時間顯示； ⑦ 原煤產(chǎn)量等累計量的實時值和累計值顯示； ⑧ 各類報警除表格顯示外，還有聲訊信號； ⑨ 時鐘和日期顯示； ⑩ 系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備及軟件操作說明跟蹤顯示。
�。�3）系統(tǒng)可配置顯示屏，可以顯示動、靜態(tài)模擬圖形、數(shù)據(jù)表格、歷史曲線、分層顯示采掘平面圖、測點配置，實時數(shù)據(jù)顯示等。也可通過顯示屏控制主機編制礦井實時礦井安全信息或提示。 �。�4）系統(tǒng)的人機界面十分友好，所有顯示和打印有操作人員只要用鼠標(biāo)進(jìn)行簡單的點擊即可，任何人都可方便使用，即使偶爾有錯誤的操作也不會影響系統(tǒng)的正常工作。為了確保系統(tǒng)配置等信息不被破壞，專門為系統(tǒng)管理人員、普通操作人員定義了操作權(quán)限并配置相應(yīng)的口令密碼，只有口令密碼正確才能進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行操作權(quán)限范圍內(nèi)的操作。
（5）系統(tǒng)所有被檢測的參數(shù)、開/停信息及累計量累計、存儲，并可連續(xù)保持一年（系統(tǒng)軟件每三分鐘存盤一次），如有特殊情況可保存更長時間，這些數(shù)據(jù)可隨時用表格、二維曲線等形式顯示出來，可以打印保存。對重要設(shè)備用戶能夠調(diào)整模擬量或設(shè)備開停信息和存儲時間。
（6）系統(tǒng)有簡便的繪圖工具。所有動態(tài)、靜態(tài)圖都可由礦上一般操作人員繪制（繪圖時不影響主機實時監(jiān)測功能）。
�。�7）系統(tǒng)具有列表顯示功能。模擬圖及相關(guān)顯示內(nèi)容包括地點、名稱、單位、報警門限、斷電門限、監(jiān)測值、最大值、平均值、最小值、斷電命令、饋電狀態(tài)、超限報警、斷電邏輯不符報警、傳感器故障、封鎖與解鎖等。開關(guān)量顯示內(nèi)容包括地點、名稱、開/停時刻、狀態(tài)、工作時間、開停次數(shù)、傳感器狀態(tài)、閉鎖與解鎖等。累計量顯示內(nèi)容包括地點、名稱、單位、累計量值等。
（8）系統(tǒng)具有模擬量實時曲線和歷史曲線顯示功能。在同一坐標(biāo)上用不同顏色顯示最大值、平均值最小值曲線。在一屏上，同時顯示6 個模擬量曲線，并設(shè)時間標(biāo)尺，可顯示出對應(yīng)時間標(biāo)尺的模擬量。
（9）系統(tǒng)具有柱狀圖顯示功能。能直觀地反映開機率、開/停次數(shù)、傳感器狀態(tài)、閉鎖與解鎖等，并設(shè)時間標(biāo)尺。
�。�10）系統(tǒng)具有模擬動畫顯示功能。能形象、直觀、全面地反映安全生產(chǎn)狀況。點擊設(shè)備圖標(biāo)即可顯示該設(shè)備的有關(guān)內(nèi)容，包括工藝流程模擬圖、相應(yīng)設(shè)備開停、相應(yīng)模擬量數(shù)值和曲線等。 �。�11）方便地由用戶自行生成各類表格，打印所要求的各類數(shù)據(jù)表格、圖形及曲線。
（12）對各類報警信息進(jìn)行處理，并實時進(jìn)行存儲和報警。傳感器數(shù)值超限時聲光報警提示，并在監(jiān)控主機的相應(yīng)的條目以變換背景顏色和閃爍的方式提醒用戶發(fā)出報警信號的具體設(shè)備及安裝地點。
�。�13）系統(tǒng)具有防雷電功能，再加上接口和分站的光電隔離；為了確保萬無一失，專門在主傳輸電纜聯(lián)接監(jiān)測主機端配置了法國生產(chǎn)的避雷器。
4．系統(tǒng)設(shè)計原則
● 根據(jù)用戶的使用要求；
● 根據(jù)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB3836-2006 和新版《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的要求來選型；
● 技術(shù)先進(jìn)、成熟，功能實用性強，確保可靠；
● 組合方便，擴展性能好。能為以后系統(tǒng)擴展留有充分的余地，為系統(tǒng)升級提供便利；
● 開放性與兼容性良好，能實現(xiàn)系統(tǒng)的軟、硬件連接；系統(tǒng)之間充分開放，互容度高；
● 擴展功能多樣化，系統(tǒng)通過聯(lián)機實現(xiàn)信息交換、監(jiān)視、控制和管理；
● 優(yōu)化設(shè)備功能以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效，減少維護(hù)、管理人員；
● 人機界面良好，運行管理方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，反應(yīng)迅速，操作簡便。 系統(tǒng)監(jiān)測指標(biāo) 礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個集電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、信號處理、信息管理以及軟件工程等多任務(wù)、多層次、多種技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由地面監(jiān)控中心站、CDMA 無線數(shù)據(jù)終端、各種井下分站、井下隔爆兼本質(zhì)安全型多路電源、遠(yuǎn)程斷電器、各種礦用傳感器和礦用機電控制設(shè)備，及安全生產(chǎn)監(jiān)測軟件組成。
整個系統(tǒng)組成拓?fù)鋱D。
A 通信服務(wù)器負(fù)責(zé)實現(xiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)通信協(xié)議、數(shù)據(jù)代理轉(zhuǎn)發(fā)、通信設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控等功能；
B 監(jiān)控中心服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、存儲、反控等功能；
C 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、備份；
D WEB服務(wù)器實現(xiàn)實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)管理等功能。 具體實現(xiàn)時通信服務(wù)器、監(jiān)控中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器可以安裝在一臺服務(wù)器中，也可以安裝在不同服務(wù)器中。如果行業(yè)客戶要求對終端進(jìn)行終端IP綁定，需要安裝RADIUS服務(wù)器，為系統(tǒng)提供AAA認(rèn)證和IP綁定功能。 推薦省級監(jiān)控中心通過APN專線接入到電信CDMA網(wǎng)，這種方式安全性高、穩(wěn)定可靠。各級監(jiān)控中心相互之間通過VPN相連。 各監(jiān)控點使用用CDMA終端，通過電信的網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連。
五、CDMA數(shù)據(jù)傳輸終端
CDMA數(shù)據(jù)傳輸終端實現(xiàn)監(jiān)控中心主站與監(jiān)控終端的通訊。本系統(tǒng)中采用CM6550P CDMA DTU。該DTU功能與特點如下： 無線參數(shù)
1、 支持IS-95 A/B 和CDMA2000 1xRTT無線網(wǎng)絡(luò)
2、 支持13K QCELP音頻編解碼
3、 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信和傳真
硬件系統(tǒng)
4、 CPU：工業(yè)級高性能ARM9嵌入式處理器，200MPS,MMU,16KB Dcache,16KB Icache
5、 FLASH：8MB，可擴充到32MB
6、 SDRAM：64MB，可擴充到256MB
7、 接口：
1個RS232串口。（根據(jù)需要，可支持RS422/RS485），串口速率110~230400bits/s 指示燈：具有電源、通信及在線指示燈。 天線接口：標(biāo)準(zhǔn)SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。 UIM卡接口：3V/5V標(biāo)準(zhǔn)的推桿式用戶卡接口。 電源接口：標(biāo)準(zhǔn)的3芯火車頭電源插座。 語音接口：標(biāo)準(zhǔn)的耳機麥克風(fēng)接口。
8、 供電：
外接電源：DC 9V 500mA 寬電壓供電：DC 5-35V 通信電流：350mA 待機電流：35mA
9、 尺寸
外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天線及固定件）
10、 其他參數(shù):
工作環(huán)境溫度 -25~+65ºC 儲存溫度 -40~+85ºC 相對濕度 95%(無凝結(jié)) 軟件功能
1. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重?fù)埽_保設(shè)備永遠(yuǎn)在線。
2. 支持RSA，RC4加密算法
3. 支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
4. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)（APN）
5. 透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換，支持多種工作模式
6. 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動態(tài)域名和IP地址訪問
7. 支持雙數(shù)據(jù)中心備份
8. 支持多數(shù)據(jù)中心
9. 支持短信、語音、數(shù)據(jù)等喚醒方式以及超時斷開網(wǎng)絡(luò)連接。
10. 支持短消息備份及告警。
11. 多重軟硬件看門狗
12. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報告。
13. 標(biāo)準(zhǔn)的AT命令界面
14. 可以用做普通撥號MODEM
15. 支持telnet功能。
16. 支持遠(yuǎn)程配置，遠(yuǎn)程控制
17. 通過串口軟件升級
18. 同時支持LINUX和WINDOWS操作系統(tǒng) 19. 整機功耗小于3W 20. 完善了CDMA網(wǎng)絡(luò)中所出現(xiàn)的假撥號，掉線自動重啟，遠(yuǎn)程喚醒等功能；
21. 支持遠(yuǎn)程控制及動態(tài)域名解析；
22. 同時更具嵌入式系統(tǒng)要求，可提供內(nèi)置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連）；
23. 同時還有軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，能夠自動斷電復(fù)位。
六、具體監(jiān)測指標(biāo)
1、 現(xiàn)場采集傳輸 現(xiàn)場采集子站由二次儀表連接傳感器通過RS-232通訊口與CDMA 無線數(shù)據(jù)終端連接，每一個CDMA無線數(shù)據(jù)終端裝入一個中國電信的數(shù)據(jù)SIM 卡。為防止井下瓦斯煤塵火災(zāi)等事故危害人身和設(shè)備安全，在井下各采區(qū)工作面、掘進(jìn)頭及主要巷道、機電峒室等處設(shè)置瓦斯、溫度、一氧化碳、風(fēng)速、負(fù)壓等各類環(huán)境監(jiān)測傳感器，在風(fēng)門處設(shè)置風(fēng)門開關(guān)對井下通風(fēng)環(huán)境設(shè)施的狀況進(jìn)行監(jiān)測，并對風(fēng)機等機電設(shè)備的運行狀況監(jiān)測和控制，分站將監(jiān)測信息傳送到地面中心站。當(dāng)瓦斯等參數(shù)超限時（可根據(jù)具體情況自行設(shè)置斷電、復(fù)電值），可對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行實時斷電。系統(tǒng)將充分利用煤礦現(xiàn)有傳感器及技術(shù)資源，并保證所有傳感器（采集頻率為200-1000Hz 的標(biāo)準(zhǔn)信號。部分廠家的傳感器輸出為4-20mA，可以通過 “信號轉(zhuǎn)換器”來轉(zhuǎn)換為200-1000Hz 信號）在接入系統(tǒng)后能正常工作。 井下分站和傳感器安裝在井下具有煤塵、沼氣、一氧化碳等危險氣體的環(huán)境中，對煤礦井下的各種安全、生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測和處理，并將安全生產(chǎn)參數(shù)經(jīng)由CDMA 無線數(shù)據(jù)終端及時傳輸?shù)降孛嬷行恼尽８鞣N數(shù)據(jù)由分站和中心站處理，并能按要求直接發(fā)出聲、光報警和斷電控制信號。地面中心站經(jīng)過CDMA 無線數(shù)據(jù)終端采用CDMA 網(wǎng)絡(luò)與井下分站聯(lián)結(jié)通信。通過系統(tǒng)可以準(zhǔn)確，全面地了解井下安全情況和生產(chǎn)情況，實現(xiàn)對災(zāi)害事故的早期預(yù)測和預(yù)報，并能及時地自動處理。生產(chǎn)調(diào)度人員可以掌握井下設(shè)備運行情況，準(zhǔn)確地指揮生產(chǎn)。
2、監(jiān)控中心 礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)控中心為地面聯(lián)網(wǎng)（公網(wǎng)固定IP或移動內(nèi)網(wǎng)固定IP）的2 臺計算機：監(jiān)控主機和副機，當(dāng)主機出現(xiàn)故障時，副機立即代替主機進(jìn)行監(jiān)控，計算機通過通信接口不斷地與各個分站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，分站和測點可分布于地面或井下任何地方，分站采集各測點傳感器的信號，通過CDMA 無線數(shù)據(jù)終端與通信接口相連，向主機傳遞數(shù)據(jù)，同時分站又不停地對所接的傳感器巡測，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、顯示或根據(jù)需要控制輸出。系統(tǒng)主機不斷地把接收到的各分站測點數(shù)據(jù)實時處理、顯示并定時存盤。
七、電信公司專線APN傳輸方式 根據(jù)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)安全的特殊要求，廈門才茂通信技術(shù)有限公司設(shè)計了基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方案，采用了多種安全措施，主要包括： ．通過一條2M 專線接入電信公司CDMA網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。 ．為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于CDMA專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。 ．客戶可自建一套RADIUS服務(wù)器和DHCP服務(wù)器，GGSN向RADIUS服務(wù)器提供用戶主叫號碼，采用主叫號碼和用戶賬號相結(jié)合的認(rèn)證方式；用戶通過認(rèn)證后由DHCP服務(wù)器分配企業(yè)內(nèi)部的靜態(tài)IP地址。
端到端加密：
移動終端和服務(wù)器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。
．雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過濾。 電信業(yè)務(wù)流程 CDMA專網(wǎng)系統(tǒng)終端上網(wǎng)登錄服務(wù)器平臺的流程為： 1）用戶發(fā)出CDMA登錄請求，請求中包括由電信公司為CDMA專網(wǎng)系統(tǒng)專門分配的專網(wǎng)APN； 2）根據(jù)請求中的APN，SGSN向DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請求，找到與企業(yè)服務(wù)器平臺連接的GGSN，并將用戶請求通過GTP隧道封裝送給GGSN； 3）GGSN將用戶認(rèn)證信息（包括手機號碼、用戶賬號、密碼等）通過專線送至Radius進(jìn)行認(rèn)證； 4）Radius認(rèn)證服務(wù)器看到手機號等認(rèn)證信息，確認(rèn)是合法用戶發(fā)來的請求，向DHCP服務(wù)器請求分配用戶地址； 5）Radius認(rèn)證通過后，由Radius向GGSN發(fā)送攜帶用戶地址的確認(rèn)信息； 6）用戶得到了IP地址，就可以攜帶數(shù)據(jù)包，對CDMA專網(wǎng)系統(tǒng)信息查詢和業(yè)務(wù)處理平臺進(jìn)行訪問。 九、安全方案 第一級：安全的網(wǎng)絡(luò)接入層 使用電信公司分配的專門的APN進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)接入； 分配特定的手機號：手機主叫號在移動GSM交換機生成，已經(jīng)進(jìn)行了加密，資深的網(wǎng)絡(luò)黑客也是很難偽造手機號的。 電信在網(wǎng)絡(luò)側(cè)HLR網(wǎng)元給手機號和APN做了綁定，只有屬于行業(yè)的手機號才能訪問專用APN。黑客拿著其他手機號的CDMA終端根本無法呼叫專門的APN。 第二級：安全的終端認(rèn)證 數(shù)據(jù)中心可以給每個CDMA終端分配特有的用戶ID和密碼，交換機資深黑客即使偽造了合法的手機號，但是數(shù)據(jù)中心分配給GPRS終端的用戶ID和密碼沒有，依然與數(shù)據(jù)中心建立不了呼叫，而數(shù)據(jù)中心可以周期性命令各電表數(shù)據(jù)采集點將用戶ID和密碼改掉。 第三級：安全的防火墻過濾 通過物理防火墻設(shè)置訪問權(quán)限 第四級：安全的應(yīng)用系統(tǒng) 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行加密壓縮，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。應(yīng)用系統(tǒng)提供強大的分級權(quán)限管理，保障數(shù)據(jù)在使用過程中的安全性。
十、綜 述
綜上所述，礦井安全遠(yuǎn)程監(jiān)測無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種適用于大中型礦井的無線網(wǎng)絡(luò)、計算機監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)軟件緊跟監(jiān)控系統(tǒng)軟件發(fā)展的潮流，界面友好，圖形功能強大，可在大屏幕上顯示礦井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)模擬圖，幫助礦領(lǐng)導(dǎo)和調(diào)度員了解本單位主要生產(chǎn)設(shè)備及運行環(huán)境參數(shù)，及時調(diào)度生產(chǎn)，防止事故，安全生產(chǎn)。在大中礦井和工廠具有良好的推廣應(yīng)用前景。
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