厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 厦门才茂通信科技有限公司 CDMA 矿井安全远程无线监测 应用方案 厦门才茂通信科技有限公司 厦门市软件园二期望海路19号楼6层 电话：0592-5902655 传真：0592-5975885 邮政编码：361009 网址：www.caimore.com www.caimore.com.cn Email:caimore@caimore.com  版权所有 2003-2009 ----才茂通信 通畅天下---- 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 1 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 说明书声明 版权声明： 本使用说明书包含的所有内容均受版权法的保护，未经厦门才茂通信科技有限公司的书 面授权，任何组织和个人不得以任何形式或手段对整个说明书和部分内容进行复制和转 载，并不得以任何形式传播。 商标声明： Caimore和其他才茂商标均为厦门才茂通信科技有限公司的商标。本文档提及的其他所 有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。 注意 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档 仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 ALL Right Reserved@Caimore 厦门才茂通信科技有限公司 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 2 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 摘要：本文提供了一种基于 CDMA 网络的矿井安全远程监测系统设计原理和实现方案，简要介绍 了 CDMA 技术的基本知识，描述了 CDMA 网络在矿井安全远程监测系统的实现方法。通过实际应用， 获得了理想的效果. 关键词：CDMA；DTU；Internet；厦门才茂；矿井； 前 言 煤矿安全已成为全国工业安全的重中之重。目前国内的煤炭生产安全事故不断发生，特别是瓦 斯爆炸事故接连发生，给人民生命财产带来了巨大损失，在国内外造成严重影响。党中央、国务院 高度重视煤矿安全工作，相继采取了一系列重大举措，地方各级政府也做了大量工作。应如何有效 遏制重特大安全事故的发生已成了矿井安全最重要的一个环节。 随着企业信息化的不断深入，安全生产信息化成为企业信息化首当其冲的重要内容。利用现代 化的信息技术手段，建设安全生产监督管理信息网络系统，才能将安全生产监督管理工作做好。 目前国内煤矿行业中，多数企业都已经或正在进行生产调度、监测监控等系统的建设，这些系 统的建立在实现安全生产的过程中起到了重要的作用；但是由于各种系统建于不同时期，使用不同 的技术，各系统无法有效的集成，使安全生产监测监控信息不能很好的整合、利用。将安全生产监 测监控信息及时、准确的传送到各级相关人员手中，缺乏有效的手段。 系统需要在地面的中央控制室可对全矿井生产过程及设备实现自动化监测和无人职守控制，并 能把信息通过网络传送给矿级领导，使领导在办公室即可随时了解生产、安全等信息，实现全矿井 的统一调度和统一管理。需要系统的信息由下而上逐级集中，可与矿务局、焦煤公司的局域网内的 计算机联网，实现实时远程查看。而控制既可集中于监控层操作，也可分散于设备控制层实施。各 个子系统均可独立自成体系，可以按照矿井要求分步配置，进而实现最佳方案。 针对这些问题，厦门才茂研发出矿井安全 CDMA 无线远程监测系统，实现煤矿生产有效监管，预 防和减少安全生产事故的频发。该系统具有可靠运行性，数据采集实时性强，有效的解决了其他通 信方式存在的各种问题。在保证数据传输的及时性、准确性的前提下，将系统运行费用降低到了最 低；同时，网络通讯链路由专业的网络运营商（中国电信）来维护，避免了用户在使用监测系统的 同时，还需要耗费很大精力去维护通信线路等问题；节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。 系统简介 1.系统简介 矿井安全 CDMA 无线远程监测系统，依托稳定、可靠的中国电信 CDMA 网络，采用先进成熟军 工级的 CDMA 无线数据终端为远程传输设备，基于标准的 TCP/IP 协议，实现了监测系统无线数据 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 3 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 采集功能，为不具备有线传输条件的煤矿生产点，提供了成本低、见效快、高效率的数据传输平 台，为煤炭企业安全生产提供强有力的监察手段。 2.CDMA 系统简介 CDMA 是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术上的分支— 扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。CDMA 技术的原理是基于扩频技术，即将需传 送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数 据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带 宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现数据传输。 CDMA 是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、覆盖范围广 泛、数据传输速度更快。CDMA 的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为 推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，CDMA 网络具有租用费用低、移动 办公，不受地域制约等优点。CDMA 的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。 随着新一代 CDMA 移动通讯业务的产生和全面投入，无线移动数据通讯的应用也越来越广泛。 高速的数据传输和永远在线特点，配合按流量收费的资费方式，使 CDMA 通讯在监控监测应用具有 无可比拟的性价比优势。采用 CDMA 无线通讯网络的移动 IP 通讯，既可独立作为数传通道，也可 作为已经架设光纤、数传电台等方式的辅助手段。 监控系统组成 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 4 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 矿井监测系统拓扑图 1. 系统组成 a． 安全数据采集 矿井原始数据采集（使用 RS485、RS232等接口直接采集瓦斯、一氧化碳以及硫化氢等有害气体 的浓度以及挖掘深度等数据） ； 告警阀值数据设定（设定有害气体的告警阀值，用以进行告警判断） ； 将实时数据通过远程无线网络传输到上一级单位； 上级单位接收下属各矿上报的实时数据，并存入本地实时数据库； b. 安全信息告警 告警信息生成（将矿井的原始数据和告警阀值进行比较，如果超过值则产生告警）； 告警数据上报上级单位（将告警数据上报给上级单位） ； 逐级通知安全责任人（根据告警策略将告警信息逐级发送到安全责任人的手机上，督促其尽快 地址:厦门软件园二期望海路 19 号楼 6F 网址:http://www.caimore.com EMAIL:caimore@caimore.com 5 电话/TEL: +86-592-5902655 传真/FAX: +86-592-5975885 厦 门 才 茂 通 信 科 技 有 限 公 司 Xiamen Caimore Communication Technology Co,.Ltd 处理） 。在通知安全责任人时，可以根据告警策略的设置，分级分时通知安全责任人。当同时发生 几种告警时，根据系统的设定可以自动选择发送优先级，例如同时发生瓦斯和硫化氢告警时优先 发送瓦斯告警） 。 c. 安全信息分析统计 系统定期将安全信息进行汇总、统计，并可输出各种报表。 d. 基本管理 信息源管理（对原始数据和告警阀值数据进行配置和管理） ； 告警策略管理（配置安全数据的告警策略，例如通知安全责任人的顺序和时间等）； 数据管理（数据库备份、恢复等功能） ； 2. 系统特点 a. 永远在线： CDMA 无线数据终端一开机就能自动附着到 CDMA 网络上，并与您的数据中心建立 通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性； b. 按流量计费：CDMA 无线数据终端，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量 的传递时不收费用； c. 高速传输：CDMA 网络的传输速度最快将达到230.4kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络 设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供120~140Kbps 的稳定数据传输； d. 组网简单、迅速、灵活：CDMA 无线数据终端系统可以通过 Internet 网络随时随地的构建覆盖 全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资； e. 通信链路由专业运营商维护：由于采用中国电信的 CDMA 数据业务，因此链路维护也由中国电 信负责，免除通信链路维护的麻烦 f. 防雷击与静电：由于采用中国电信的 CDMA 数据业务，所以在不影响上网的前提下，CDMA 无线 数据终端的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易 引雷击坏设备与产生静电导致危险的缺点。 3. 系统功能 （1）系统具备的功能有：监测瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳、馈电及风门开关等环境参数， 还可以监测煤仓煤位、水仓的水位及主要机电设备开停等生产参数；监测电压、电流、功率等电 力参数；机电设备运