矿山瓦斯监控集成系统结构优化的分析

王振喜

摘 要：在矿山的开采过程中会涉及到瓦斯的应用，而在应用瓦斯的过程中极容易发生爆炸，瓦斯在爆炸后产生的高温高压促使爆炸源附近的气体迅速向外冲击，造成人员伤亡，破坏道路和设备设施，扬起大量矿尘，使其参与爆炸，产生更大的破坏力。此外，爆炸后还产生了大量有害气体，导致中毒死亡，严重影响着矿山企业的发展与经营。因而，就需要在矿山中设置瓦斯监控集成系统来进一步的对瓦斯的进况进行提前的了解，进而能够准确的掌握信息，从而做出对应的改进措施。但是当前的矿山瓦斯监控集成系统中存在一些问题影响着监控集成系统的发展和使用，因而，本文对当前矿山瓦斯监控集成系统结构进行了全面的分析，并提出了对应的优化措施来提高矿山瓦斯监控集成系统的质量水平，进而使得矿山瓦斯的监控集成系统能够更好的发挥作用。

关键词：矿山瓦斯;监控集成系统;结构优化;分析

1 当前矿山瓦斯监控集成系统的分析与研究

1.1 当前矿山瓦斯监控集成系统的发展趋势及现状

在当前的矿山企业中，基本上每一个矿山中都MCGS组态软件和相关数据信息库，从而根据对应的软件来进一步的获取矿山中瓦斯的具体情况，以及进一步的对瓦斯进行控制和管理。在每一矿山中MCGS软件主要是为了对该矿山中的各项数据进行对应的处理，展示以及储存，同时还要将所对应的文件和实际的数据信息在网络下进行传输，也就是将数据信息传输到局端的MCGS，便于控制中心能够准确及时的分析各个矿山中的数据信息，提高了对瓦斯监控的效率，能够及时对出现的问题进行处理，从而避免造成人员的伤亡。

1.2 当前矿山瓦斯监控集成系统中的优点以及出现的问题

1.2.1 瓦斯监控集成系统的优点

在最先的矿山开采过程之中，采用瓦斯来进行开采，根本没有对瓦斯进行实时监控的技术，因而只能是根据经验来进行处理，存在一定程度的风险。而在矿山中设置瓦斯监控集成系统能够通过实时的监控来掌握瓦斯的具体数据信息，从而控制中心能够快速的根据瓦斯的数据信息来制定措施来解决瓦斯的问题。总的来说，MCGS软件在矿山瓦斯中的使用能够将瓦斯的信息进行共享，同时能存储数据信息，展示瓦斯的相关数据信息，提高了瓦斯监控系统的效率和保证了瓦斯使用的安全性。

1.2.2 瓦斯监控集成系统中存在的问题

瓦斯监控集成系统在使用的过程中，所有的数据信息是经过MCGS软件来进行传输的，也就是在矿山端需要对所有的瓦斯的数据信息进行收集，处理，编写对应的数据库信息，绘制对应得瓦斯数据曲线，之后是将处理过的信息进行上传到控制中心。而在控制中心的MCGS软件需要与各个矿山端进行联系，还要进行远程的操控与调用，各个端部的工作内容较为繁重，而且所有的工作是由一个系统来进行工作的，因而增加了一定的难度，一旦某个环节出现了问题将会使得所有的工作受到影响，最终影响着整个瓦斯监控集成系统的正常工作。再者是瓦斯监控集成系统中，所有的数据信息均会上传到控制中心，一些不重要的数据也会占据一定的带宽，较多的数据信息还会使得控制中心受到影响而出现系统瘫痪的情况，进而影响则瓦斯监控集成系统的发展和应用。

因而在对矿山瓦斯监控集成系统进行优化的过程中，一定要将通信模块与其余的模块进行区分，也就是指通信模块能够独立的将一些不重要的信息进行删除，并且能够生成对应的各个矿山的瓦斯信息的文件，以便于控制中心能够根据对应的文件来对各个矿山进行数据的处理，避免控制中心和矿山端需要处理较多的数据信息，节省了一定的带宽，进而提高瓦斯监控集成系统的工作效率。

2 对当前矿山瓦斯监控集成系统结构的优化

2.1 在对当前矿山瓦斯集成系统结构优化后的目的

在对瓦斯监控集成系统结构进行优化之后，要实现无差错的过渡，不能对矿山正常的运行造影响。再者是，要将传统的系统结构进行优化，也就是将通信模块，数据分享模块以及其他模块进行分开作用，将三个模块分别放在各自对应的局部服务器，进一步的降低了一个服务器的负载，明确的划分各个模块的工作任务，降低瓦斯监控集成系统的出错率。第三是在矿山的各个区域中采用双向服务器来进行工作，进一步的提高了瓦斯监控集成系统的工作效率。同时，解决了数据信息传输中占用带宽的问题和在控制中心的堵塞问题，减少对网络带宽的占用性。

2.2 矿山监控集成系统优化后的总体结构

为了进一步的减少各个矿山中系统的负担，将通信模块与信息的分享模块融合在一个服务器上，对于信息的查看，编写数据库以及绘制数据的曲线等分配到另一个服务器上，进而减轻了服务器的负担，同时节约了系统资源。再者，为了解决带宽的问题和减少服务器的处理信息的消费，在各个矿山端部设置信息筛选的程序，进而对各类数据信息进行处理将一些重要的信息进行编写成对应的文件，而对于一些报警和预警的信息要重视，及时的进行上传。对于一些不太重要的信息进行设定次数，达到一定的次数再进行传输，进一步的减少了带宽的占用，减轻系统的负担，增加系统的工作效率。

2.3 对矿山监控集成系统通信模块和数据信息传输模块的优化

在瓦斯监控集成系统中，最关键的就是通信模块，通信模块的正常运行就能够保证整个系统的稳定运行。在对系统进行优化的过程中，将通信模块设置为双向的通信机制，主要是对数据信息的传输，对网络通信状态进行检测。在优化的过程中，首先是数据传输选用UDP进行探测，TCP的连接方式来进行连接。通信模块定期进行UDP来检测，主要是为了保证网络的通畅。如果需要进行数据的传输就需要矿山端部与控制中心来建立TCP的连接，进而传输对应的数据信息，在数据传输完毕之后，及时的关闭连接，减少对带宽的占据。矿山端部与控制中心的通信模块基本相同，只是在文本接口的端部存在差别，进而保证了系统的可移植性和稳定性。矿山端部是记录矿端部的通信信息，而控制中心是对所有的矿信息进行管理。

2.4 在对矿山监控集成系统优化过程中的注意事项

在对矿山监控集成系统的优化过程中，控制中心的数据信息的分享是以文本文件的形式來进行传输的，不论是对于信息的查看，编写数据库以及绘制数据的曲线等都是依赖于数据信息的分享来实现的。所以，在优化的过程中就需要建立对应的完整全面的文本文件信息的写入和读取的程序，进而减轻服务器的负担。再者是对于文本文件数据信息的分享中，每个文件会被多个程序来进行使用，如果某一个程序使用的时间较长，就会影响其他程序的使用。因而，在建立文本文件数据信息的分享中严格控制单个程序的使用时间限制。第三是在数据信息的传输过程中，要遵循相关的通信协议和规章制度，从而方便控制中心和矿山的端部能够快速地处理数据信息。最关键的就是要制定相关的通信分辨标准，也就是对信息进行筛选的标准，进而根据标准来进行分析，将一些重要的信息及时的进行处理而不重要的信息在达到一定的次数之后进行传输，进而降低服务器的负担。

3 结语

总的来说，在对矿山瓦斯监控集成系统进行优化，可以有效的提高监控集成系统的工作效率，减轻服务器的负担，及时得将一些重要的信息进行传输，进而由控制中心指定措施来解决问题。同时，优化系统的结构还解决了占据带宽的问题，减轻系统的负担，增加系统的工作效率，最终促进矿山瓦斯监控集成系统的发展和应用。

参考文献：

[1]刘晓东，华刚.淮北矿业集团煤矿瓦斯监控集成系统数据采集协议的分析[J].矿山机械，2005（10）.

[2]徐春艳，华钢，刘晓东，胡义华.基于MCGS组态软件的煤矿监控系统的研究[J].工矿自动化，2005（05）.

[3]杨帆，华刚.煤矿瓦斯监控集成系统结构优化的分析[A].第十七届全国煤矿自动化学术年会、中国矿炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C].2007.