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1計算機核心技術簡介

在核心網(wǎng)絡模型組成部分中服務器端緩存模塊是相當重要的，服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。兩部分組件分工合作，緩存管理組件是根據(jù)索引分析得出的結果，在緩存中處理請求數(shù)據(jù)然后向客戶端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫中已存數(shù)據(jù)，而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。

2基于計算機核心技術的煤礦安全信息系統(tǒng)建設

2.1軟件平臺要求及選型

系統(tǒng)結構采用國際流行的Client/Server結構，即客戶/服務器結構。操作系統(tǒng)應具備開放性、可靠性等特點，支持遠程查詢服務和數(shù)據(jù)處理。服務器端使用的主流網(wǎng)絡操作系統(tǒng)WindowsNT4.0中文版(ServieePaek6、InternetInformationServer4.0)。客戶端同樣使用Mi－crosoft公司的Windows95/98/2000，以保證系統(tǒng)的兼容。網(wǎng)絡系統(tǒng)采用國際標準的協(xié)議，包括廣域連接協(xié)議，各種局域網(wǎng)協(xié)議，路由協(xié)議等。

2.2聯(lián)網(wǎng)設計

為達到核心網(wǎng)絡帶寬的預定要求，在安全信息系統(tǒng)的設計中采取分層視頻轉發(fā)、本地局域網(wǎng)組播的設計方案，也就是在每個網(wǎng)絡層構設視頻轉發(fā)服務端口，以及煤礦現(xiàn)場、區(qū)、縣、市局成立監(jiān)控管理中心，完善各部門視頻解碼器、電視播放墻等設施。具體的視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)設計如圖1所示。由于煤礦施工通常都較為偏遠，帶寬并不充裕，這種聯(lián)網(wǎng)設計則可以很好地應用于廣域視頻聯(lián)網(wǎng)，若考慮到以后省級平臺視頻聯(lián)網(wǎng)模式，這種設計方案無疑是當前2Mb帶寬的最佳選擇，不然很容易使監(jiān)控網(wǎng)絡不穩(wěn)定甚至不能使用。該聯(lián)網(wǎng)設計借助已知煤炭網(wǎng)的部分節(jié)點，經(jīng)上級授權之后連接并登錄視頻流管理服務端口，就可以輕松觀看該服務器監(jiān)控礦區(qū)的生產(chǎn)工作視頻，且不會增加前端帶寬負荷，可多個用戶同時共享圖像信息。

2.3安全系統(tǒng)體系結構設計

在圖2中，可以清楚地看到安全系統(tǒng)體系結構的設計方案。通過4個監(jiān)控工作站或D1單畫面輪巡，將畫面進行分割并上傳到視頻流管理服務端口，然后統(tǒng)一由視頻流管理服務端口對視頻信號進行存儲和，這樣有效地避免工作人員直接訪問客戶端而導致網(wǎng)絡擁塞現(xiàn)象。開展視頻監(jiān)控工作時，前端攝像機視頻線依次對前端畫面處理器、視頻服務器和光端機實施連接，通過光纜把接收到的視頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。這時其他用戶會根據(jù)已經(jīng)規(guī)定好的操作流程來對系統(tǒng)進行操作和數(shù)據(jù)處理，而且由于不受時間、地域的限制，還可能會通過輸入地址直接對數(shù)據(jù)庫實施訪問。如此一來，就很容易造成客戶肆意操作，最終致使后臺數(shù)據(jù)庫隨時都有崩潰的威脅。所以應該采取一些可運用的技術對系統(tǒng)進行盡可能全面的安全防范，比如說系統(tǒng)加密、防火墻、真實身份認證、授權控制技術等等。監(jiān)控中心在接收視頻信息后，第一時間向遠端的視頻服務器發(fā)出云臺控制信號，最終傳輸?shù)綌z像機云臺控制線，并直接上傳到系統(tǒng)客戶端。

2.4視頻流管理服務器設計

在視頻監(jiān)控設計中，視頻流管理服務器無疑是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重點。建立視頻流管理服務端口，不但可支持視頻管理系統(tǒng)同時被多名用戶訪問，而且還很好地解決了遠程前端視頻受網(wǎng)絡帶寬限制的問題，從而保證了各部門及領導可以直接通過桌面計算機對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行訪問，隨時可瀏覽監(jiān)控現(xiàn)場圖像和視頻。服務器端擁有通過查詢數(shù)據(jù)庫，進而實現(xiàn)對煤炭安全生產(chǎn)信息化的作用，可以為遠程計算機提供很多實用服務。視頻流管理服務器與空間數(shù)據(jù)庫建立連接，可提供大量查詢服務，例如屬性查詢服務、矢量和柵格地圖服務等。在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分中，視頻流管理緩存服務器模塊是相當重要的，服務器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。兩部分組件分工合作，緩存管理組件是根據(jù)索引分析所得出的結果，在緩存中處理請求數(shù)據(jù)然后向客戶端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫中已存數(shù)據(jù)；而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。若能發(fā)展好緩存數(shù)據(jù)的利用，數(shù)據(jù)庫交互即可免去，同時數(shù)據(jù)的響應速度也會大大提高。

2.5計算機瓦斯監(jiān)控控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過井下通信和工業(yè)電視監(jiān)視設備，對煤礦井下作業(yè)進行全程生產(chǎn)監(jiān)控。這一過程中的工業(yè)電視監(jiān)視和井下通信不但可以任意搭配組合，還可以單獨使用，能夠很好地滿足不同條件的礦井需求。監(jiān)測系統(tǒng)與通信系統(tǒng)兩者之間相互獨立，主線采用光纖為材料，以確保通信系統(tǒng)所發(fā)出的語音信號和監(jiān)測系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)可以同時被地面的電端機所接收，為方便光纖傳輸，光端機會將混合后的電信號轉變成光信號，再通過礦井下的光端機把光信號轉換成電信號傳送至井下工作面，最終將數(shù)據(jù)和語音徹底分開。抽巷形成的采空區(qū)瓦斯的頂板裂隙排水渠，對下部采空區(qū)瓦斯發(fā)揮起作用，減少采空區(qū)氣體涌向工作面和上隅角。通過分段砌筑封閉墻，在封閉墻中鋪設管路進行瓦斯抽采，抽采管路為240mm的鐵管，抽采流量為91m3/min，封閉墻間距為110m。封閉墻砌筑兩道墻體，并在其內(nèi)部充填黃泥，墻體厚度800mm，墻與墻之間的距離≥4m，這樣可以很好地起到密閉和防爆的作用。每個封閉墻內(nèi)鋪設兩道管路，在新的封閉墻砌筑充填完成時，根據(jù)瓦斯抽采量適時關閉里段抽采閥門，保障了高抽巷瓦斯抽采的連續(xù)性。

2.6井下人員定位技術

井下作業(yè)環(huán)境復雜、人員流動性大，如果發(fā)生事故且井下人員不能迅速升井自救的話，及時確定井下人員數(shù)量及其具體位置則成為有效開展營救計劃的重要參考依據(jù)。井下人員定位技術可以有效提供人員數(shù)量及其具體位置方面的數(shù)據(jù)支持，該技術利用集中定位方式，由管理中心進行定位。井下人員定位技術實現(xiàn)定位的流程如下：布設網(wǎng)關和參考節(jié)點，保持網(wǎng)關之間的距離，再布設一些位置已知的參考節(jié)點，保證每個移動節(jié)點至少要處于多個參考節(jié)點的射頻信號覆蓋范圍之內(nèi)。首先進行移動節(jié)點的相對定位來確定移動節(jié)點相對于參考節(jié)點的位置；而后，移動節(jié)點把得到的相對于參考節(jié)點的位置值傳送到網(wǎng)關，加上自己的位置信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡管理中心，管理中心的計算機根據(jù)移動節(jié)點的位置和網(wǎng)關的位置就可以確定該移動節(jié)點在井下的絕對位置，便于實現(xiàn)移動節(jié)點的精確定位。

3結語

將計算機核心網(wǎng)絡技術運用到煤礦安全生產(chǎn)中來，并對煤礦井下微機監(jiān)控系統(tǒng)加以利用，實時、實地對井下生產(chǎn)工作進行監(jiān)測，并以聲光信號的模式建立報警系統(tǒng)，就可以使檢測人員及時地掌握故障發(fā)生部位及原因，這樣不但可以在最短時間內(nèi)找到故障處理辦法，節(jié)省人力、財力，而且可以有效地提升電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，最優(yōu)化配置煤礦生產(chǎn)資源。

本文作者:孫愛鳳工作單位:淄博職業(yè)學院