王海丽

（山西潞安集团 左权五里堠煤业有限公司，山西 左权032600）

1 概 况

随着我国经济的发展，煤炭开采量逐渐增加，同时煤矿安全事故也不断发生。根据对诸多煤矿安全事故的分析可知，大部分安全事故都是监控信息不及时和监管不力导致的，因此煤矿井下作业环境参数的监控对保障煤矿井下安全生产具有重要意义。煤矿井下监控系统可以探测井下的工作环境，监测对象主要包括气温、瓦斯、湿度、有害气体浓度、设备运行情况等，对系统的有效监测可以方便操作人员了解设备的状态，保障煤矿的安全生产，提高生产效率。以五里堠煤矿为研究对象，基于Web数据库技术，设计了一套煤矿监控系统。

2 Web数据库技术

万维网(World Wide Web)是目前最为常用的网络服务技术，可以方便地实现信息交互与用户的浏览查看。Web网络服务在HTTP状态下模型是静态的，只能实现较小的信息通讯与交流，所以要提高监控系统组态与信息交互能力，随着计算机技术的发展与进步，网络信息的交互能力与稳定性、适应性都得到了较大提高。CGI(Common Gateway Interface)网关接口技术在提高信号传输能力的同时，为Web服务器的交互功能提供了更为宽泛的接口与技术延伸，使得Web网络服务技术更加便利。基于CGI的Web煤矿监控系统的结构如图1所示。

图1 煤矿监控系统的结构Fig.1 Structure of coal mine monitoring system

3 组态软件总体设计

根据五里堠煤矿监控系统所需实现的功能以及实际设备的应用情况，进行监控系统软件总体结构设计，如图2所示，主要分为3个层面，分别为显示层、组态层和数据访问层。

图2 软件功能设计Fig.2 Software function design

整体界面分为菜单栏、工具栏、图形处理栏、属性编辑区等。菜单栏包括了组态模块的功能，如对文件进行操作、新建或删除数据等；工具栏主要提供了方便用户进行操作的制图、绘图操作工具；属性编辑区主要是为用户提供图形属性的功能，方便用户查阅数据，调取历史数据。

4 Web发布平台的设计

Web发布平台整体结构可以分为2部分，即数据浏览模块与信息服务模块。数据浏览就是基于Web网络通讯技术实现对整个系统数据的访问，是展现于用户面前的网页界面；信息服务终端主要负责Web发布平台与各组态软件模块之间通信联络与数据交互。煤矿监控系统的Web发布平台的基本框架如图3所示。

图3 Web发布平台框架Fig.3 Web publishing platform framewor

发布平台基本框架可以分为浏览器、Web服务器、数据库等3层结构，浏览器与Web服务器基于的设计语言与其他同类型产品相似，可以满足煤矿监控的需求。而以往数据库注重数据的准确与完整性，对时效性的控制较差，在此引入的实时数据库是一种新颖的数据库，对数据传输的时效性有较好的控制，同时具有很好的稳定性与准确性，提高了监控系统的工作性能。

5 监控组态系统的实现

根据五里堠煤矿监控系统的设计目标与要求，对构建的煤矿监控系统进行测试。该系统的运行环境为Windows7，Web服务器要求为8.0及以上版本，数据库采用MySQL，浏览器运行要求Internet Explorer10及以上版本。

首先对监控系统的组态界面进行检测，监控系统实现了对各设备接口信号、状态信息、模块属性信息等的显示，监控系统对瓦斯浓度、温度等数据进行采集，并设定安全阀值，当采集信号大于安全阀值时触发报警器，实现对煤矿环境的采集与监控报警功能。

监控系统主界面的设计要求简介明了，易于使用与操作。Web发布平台的主界面如图4所示，设计了4个数据采集与监控点位，左侧主屏显示了煤矿开采中的主要监控设备的状态，右侧显示的是实时监控的环境数据，此时瓦斯浓度为1.2%，指示灯为红色，表示当前数值处于比较高的警戒状态，若参数正常，则指示灯为绿色。

图4 Web监控平台主界面Fig.4 Main interface of Web monitoring platform

6 结 语

我国是煤矿安全事故的高发国家，煤矿安全生产至关重要。分析了五里堠煤矿监控系统的需求，介绍了Web数据库技术，结合需实现的功能，对组态软件总体以及Web发布平台结构进行设计，根据监控系统的设计目标与要求，对所构建的煤矿监控系统进行测试。测试结果显示，该监控对设备状况、生产环境等具有较好的监控能力，同时具有报警功能，对常见的设备故障可实现自主报警，提高煤矿生产安全。