??? 近年來,，煤礦礦難事故屢屢發(fā)生，造成的原因有很多，其中不少是因為瓦斯爆炸引起的,。自2005年二月十五日以來,，國內(nèi)相繼發(fā)生五起一次死亡十人以上瓦斯事故,，其中最近發(fā)生的山西朔州煤礦瓦斯事故共有六十九人罹難,。2005年三月二十一日,，召開了全國煤礦安全改造和瓦斯治理工作電視電話會議,，要求各地進一步貫徹落實國務(wù)院第81次常務(wù)會議精神,，進一步做好全國煤礦安全改造和瓦斯治理工作，以提高煤礦安全生產(chǎn)保障能力,，扭轉(zhuǎn)煤礦重特大瓦斯事故多發(fā)的被動局面,。
??? 瓦斯爆炸的主要原因是通風(fēng)不良、存在各種引火源,，思想麻痹和管理松懈等,。當安裝局部通風(fēng)機位置不當或局部通風(fēng)機供風(fēng)不足時，就會加大了煤與瓦斯突出后的瓦斯逆流,，高濃度瓦斯會進入大巷新鮮風(fēng)流,，達到爆炸界限，一旦出現(xiàn)引火源,，就會發(fā)生瓦斯爆炸,。這樣，要防止瓦斯爆炸事故的產(chǎn)生,，可以通過加強通風(fēng)設(shè)備的管理,，加大對瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測，嚴格控制各種引火源的產(chǎn)生和提高礦工及管理人員的思想意識等措施來實現(xiàn),。
??? 傳統(tǒng)煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng)通常分為兩部分：井上部分和井下" title="井下">井下部分,。采用先進的GPRS可以在不改變井下部分的前提下，能夠改變井上部分的傳統(tǒng)布線方式,，即采用無線傳輸代替有線傳輸,，這樣更適合于遠距離數(shù)據(jù)傳輸。同時,，還可以引入一種新的報警功能,，可以將危險數(shù)據(jù)直接發(fā)送給有關(guān)負責人的手機，從而降低瓦斯爆炸事故的發(fā)生,。
一,、CDMA簡介
??? CDMA1X是一種新型的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。CDMA1X是中國聯(lián)通在完善優(yōu)化CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中推出的第2.75代通信技術(shù),，它在目前的IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進一步升級了無線接口,，使其支持高速補充業(yè)務(wù)信道，從而可實現(xiàn)高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù),。CDMA1X在傳遞速率,、功能方面較GPRS具有突出的技術(shù)優(yōu)勢， CDMA1X 理論速率153.6Kbps，目前實際測試速率為80kbps,，超過目前普通有線電話撥號上網(wǎng)的56kbps,，是平均30-40kbps的CDMA1X數(shù)據(jù)傳輸?shù)?-3倍。特別適合像金融交易,、遠程監(jiān)測等行業(yè)的通信需求,，完全取代過去傳統(tǒng)的有線MODEM、X.25,、數(shù)傳電臺,、短信等通信方式。
??? CDMA1X無線傳輸數(shù)據(jù)有以下優(yōu)勢：
??? 1）CDMA1X用戶可隨意分布和移動自己的網(wǎng)點,，無需擔心線路的維護或有線在移機時導(dǎo)致的通訊中斷,。建設(shè)新的網(wǎng)點無需進行拉線、埋線等工作,。較光纖或?qū)＞€系統(tǒng)投資較少,，設(shè)備安裝方便。
??? 2）終端價格比較低,。與DDN相比,，較DTU或DDN專線Modem其終端價格便宜很多。
??? 3）CDMA1X資費便宜,，計費合理,。CDMA1X 資費包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費還便宜,。福利彩票發(fā)行業(yè)務(wù)沒有大數(shù)據(jù)量的信息傳輸,，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）,。CDMA1X還可根據(jù)通信的數(shù)據(jù)量和提供的服務(wù)質(zhì)量進行計費,。在CDMA1X網(wǎng)中，用戶只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接,，就可長時間的保持這種連接,，并只在傳輸數(shù)據(jù)時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不計費,。這樣,，既不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用,。
??? 4）CDMA1X能最好地支持頻繁的,、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠,，永不掉線,。
??? 5）CDMA1X網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。由于CDMA1X網(wǎng)本身就是一個分組型數(shù)據(jù)網(wǎng), 支持TCP/IP" title="TCP/IP">TCP/IP,、X.25協(xié)議,，因此無需經(jīng)過PSTN等網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接，直接與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（IP網(wǎng)或X.25網(wǎng)）互通,，接入速度僅幾秒鐘,，快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。采用TCP/IP協(xié)議,，較以前的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群,，雙向傳呼，GSM短信息" title="短信息">短信息）而言,，網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便,。
??? 6）覆蓋較好。比較很多無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群,，雙向傳呼,，CDPD）而言，其網(wǎng)絡(luò)覆蓋是非常好的,。
二,、解決方案介紹
??? 傳統(tǒng)的煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測系統(tǒng)大體上可以分成兩大部分：井下部分和井上部分。
??? 井下部分主要通過各種現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備（各種傳感器,，如風(fēng)量傳感器,、負壓(壓力)傳感器、一氧化碳傳感器和礦用設(shè)備開停傳感器等）來采集井下各種氣體的濃度與含量,、井下空氣狀況,、設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況等數(shù)據(jù)，然后通過現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄?。在井上,，井下傳上的?shù)據(jù)通過專線與煤礦安全管理辦公室服務(wù)器和更高一級安全主管部門服務(wù)器連接。
??? 服務(wù)器上面運行的是監(jiān)控軟件,，上面有井下每一個傳感器的標簽,，所顯示的數(shù)據(jù)通過上傳數(shù)據(jù)的改變而不斷刷新。同時,，監(jiān)控軟件還可以對這些數(shù)據(jù)進行匯總,、處理、分析和存檔,，可以作為相關(guān)負責人員決策的重要依據(jù),。并且監(jiān)控軟件具有超標自動報警功能，用來提示工作人員對應(yīng)設(shè)備的故障或現(xiàn)場瓦斯?jié)舛惹闆r,，以及時采取措施,，避免重大事件的發(fā)生,。
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圖1 采用CDMA通信傳輸終端的煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測系統(tǒng)框圖
??? 1、遠程CDMA1X網(wǎng)點：
??? 在本系統(tǒng)里面,，并不是每一個現(xiàn)場的傳感器都配有一個CDMA? DTU,，因為現(xiàn)場的傳感器在井下，它們所采集的數(shù)據(jù)通過總線的方式集中地上傳到井上,。通?，F(xiàn)場的傳感器上都帶有串口，這樣井下可以通過RS485總線來進行采集數(shù)據(jù)的傳輸,。當總線上傳到井上時,，只需要通過一個RS485/232轉(zhuǎn)換器就可以直接與DTU進行連接，因為DTU內(nèi)嵌了完整的TCP/IP協(xié)議,，為單片機,、PLC、各種儀器儀表等設(shè)備提供全透明端口數(shù)據(jù)傳輸模式,，直接可以將這些數(shù)據(jù)傳送給具有固定IP地址的服務(wù)器上面,。
??? 2、數(shù)據(jù)中心：
??? a）公網(wǎng)接入方案
??? 服務(wù)器采用公網(wǎng)方式接入Internet,，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網(wǎng)等,，申請公網(wǎng)固定IP地址；可以實現(xiàn)中小容量的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用,。
??? b）專網(wǎng)接入方案
??? 服務(wù)器采用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址,，與CDMA網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬,，當信息采集點數(shù)量增加,，中心不用擴容即可滿足需求，可實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應(yīng)用,。
??? （三）產(chǎn)品特性
??? EC2881 CDMA無線數(shù)據(jù)終端是在我司在原有的CDMA無線通信終端產(chǎn)品基礎(chǔ)上,，采用新的軟硬件技術(shù)而研發(fā)出來的一款性能更為優(yōu)異的產(chǎn)品,。該產(chǎn)品可為用戶提供高速,、永遠在線/用戶定制、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),。主要針對電力系統(tǒng)自動化,、工業(yè)監(jiān)控、交通管理,、氣象,、環(huán)保、管網(wǎng)監(jiān)控,、金融,、證券等行業(yè)部門的應(yīng)用,，利用CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，同時考慮到各應(yīng)用部門組網(wǎng)方面的需要,，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng),。特別適合中心對多點、點多分散的中小數(shù)據(jù)量的傳輸,。
??? 1,、支持CDMA 800MHz單頻
??? 2、提供RS232接口
??? 3,、153.6kbps最高數(shù)據(jù)傳輸率
??? 4,、透明數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)終端永遠在線或工作模式選擇
??? 5,、支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)
??? 6,、支持IP地址
??? 7、短信息服務(wù)(SMS),，支持text和unicode格式,，符合CMT-95標準
??? 8、通道隔離設(shè)計,，完全避免各種干擾
??? 9,、短信息遠程控制，方便監(jiān)控
??? 10,、支持近端/遠程配置與維護
??? 11,、全部采用工業(yè)接口
??? 12、先進的電源技術(shù),，輸入電壓范圍寬
??? 13,、全優(yōu)的電磁兼容設(shè)計，適合電磁環(huán)境惡劣和要求較高的應(yīng)用需求
??? 14,、整機低功耗技術(shù)
??? 15,、硬件看門狗設(shè)計，防止死機
??? 16,、內(nèi)置防浪涌,、防過流設(shè)計
??? 17、抽屜式UIM卡插座,，方便更換UIM卡
??? 18,、安裝靈活、使用方便,、可靠,。
三、結(jié)論
??? 在傳統(tǒng)煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,，采用CDMA 數(shù)據(jù)傳輸終端來代替井上部分總線,，這樣可以在煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)過程中改變井上部分數(shù)據(jù)傳輸方式,，不但可以節(jié)約大量的硬件成本、運行成本和維護成本,，同時也增加了一種新的險情的報告方式,，更有利于嚴重事故的及時發(fā)現(xiàn)與及時處理。