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摘要：矿井安全一直是当前社会上十分重视的一个问题，而随着科学技术飞速的发展，计算机网络监控技术也被应用在矿井运输系统中，这也更好的保证了矿井的高效以及安全的生产。现场总线能够很好的保护系统不会受到第三方设备的恶意接入，而以太网则能够保障数据的高速传播。本文主要针对在矿井运输系统中计算机网络监控系统的应用进行了详细的分析，希望能够更好的促进矿井运输系统的可靠性、传输效率以及开放性。
关键词：计算机网络 监控系统 矿井运输系统
引言
利用先进的计算机网络技术为矿井运输构建高效能的监控系统，首先要以煤矿实际生产环境为大的切入点，保证系统的兼容性和实用性。目前，存在于国内外市场中的运输监控系统大多倚仗于专用通信协议，在设备物理接口处存在着很大的漏洞，所以不但传输速率不高，而且无法达到预期的检测效果。
1.矿井集散式监控系统的网络架构
考察国内矿井中较为普遍的集中运输监控系统，其主要借助现场总线的分散性和易操作性完成监控装置与传感器等设备的连接，保证了井下作业的可控制性。 而不足之处就在于，连接在总线上面的设备所采用的协议并不完全相同，甚至有时差距甚大，极大地阻碍了控制系统间的互通与协作，成为传统运输系统的硬伤。 而基于计算机网络技术的监控系统就可以很好地解决上述问题，它能够将不同
检测装置中传递出的数据源转化成具有统一标准的以太网数据包，然后经过井下分站接入监控系统，不但提高了系统的兼容性，且不会破坏原始数据的完整性。另外，该系统还为所有的检测设备设置了一条专用的高速网络通道，所有的带宽即可独享又可复用，只要所安装的设备在该系统兼容的范围内就可以快速地接入到监控网络系统中，达到资源的高度共享。以计算机网络监控为基础的矿井运输系统在实现了高开放性、实时性和安全性的情况下还做到了资源的最大限度共享，为监控信息高效可靠传输做好了充足的准备。
2.系统结构设计
2.1 开放性设计
我国传统矿井运输系统不仅扩展空间较小，并且兼容性也是比较差，进而很难实现矿井监控信息的快速传输，严重影响到煤矿安全的生产。而本系统则很好的解决了这一问题，并且功能体系也是十分的强大。对于矿井下的运输监控中，如视频、语音以及检测的数据等都被称之为上行数据，而由技术人员或者是系统直接下达的控制命令则是下行数据。整个系统共分为信息层、设备层以及控制层这三个部分。
为了将数据包转换成为标准的格式，设备层必须得从检测分站和监测传感器中收集相关的数据，然后在利用现场总线来完成数据的编码解读，并且发布下行的指令，以此来驱动下一个环节的设备开始运转。然后在数据到达控制层部分时，记得结合数据包的IP地址来查询下一步路由的信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在找寻到和自身匹配的设备之后就直接利用高速网络通道实现计算机网络监控，这样也就能够很好的保证矿井运输工作的安全稳定性。
2.2 鲁棒性设计
鲁棒性设计主要就是指将计算机网络监控系统中的主干网设计成为星形，以此来有效的提升其安全性以及可靠性。由于控制节点分布比较远，所以可以直接安装两套传输光缆，以此来完成工作站、监控主站以及交换机等地面设备的连接，使得指令能够及时的传达，数据能够稳定的运输。
而矿井下的部分则是能够以开放性原理作为依托，利用环形主干网来实现数据的稳定传输。监控系统会直接将数据源转换成为统一的格式，然后再利用专享带宽的优势高速的传播，在这之中，网络宽带中的复用技术不仅仅将资源合理的进行分配，并且还充分的发挥了系统控制的作用。通过现场总线将不同的检测设备连接到矿井运输系统中，这样不仅极大的扩展了其空间以及功能，并且还实现了资源的共享，使得不同的系统以及设备之间建立起和谐协作的关系。因此，计算机网络监控鲁棒性设计在应对突发事件以及安全性方面优势更大【1】。
3.矿井运输系统的工作应用
3.1 矿井运输系统的工作原理
基于计算机网络监控系统创建的矿井运输系统整体工作流程以及系统的控制原理核对各个检测分站的管理具体如下：
首先就是通过轮询应答的方式来实现各个分站和主站之间的联系，并且对各方面的数据存档进行管理。如果对某一个分站下达了指令并且一秒内没有接收到回答，那就应该在接下来的三秒内反复的进行检测，如果还没解决，那系统就会马上将报警系统给启动。不过在轮询过程中，主站将会将外部下行指令重新进行编码转换，转换成为标准格式的 UDP 数据之后，再将其转入到计算机网络监控网络中进行传送。最后就是结合包头地址查找到相对应的分站，运用解码校验来实现信息准确的传达。通过监控设备发出的上行数据会直接在总站和分站的接口处实现标准格式的转换，而矿井传输系统则会依据相关地址然后结合路由找到达到的目的站，之后才进行最后的解码校验。但是数据发源地能够直接跟踪数据包的动态情况来进行瓦斯标准的确定，一旦发现非正常的情况，那就应该马上启动报警系统，或者是通过MGCS动态画面立即上报到地面监控中心。然后由地面监控中心结合实际的情况以及上行数据包来查看矿井下的情况，进而做出合理并且准确的回应和指令下达。
3.2 矿井运输系统通信结构分析
本系统是在网络高效传输的基础上进行建立的，通过现场总线和以太网在矿井下创建出一个高速度交换数据的资源共享平台。在进行数据源的传播过程中，矿井运输系统可以使用以下两种方式，数据包形式，这种形式就是将所有需要传输的数据看成是单独的个体，然后依据其目的地进行分组，利用目的节点来进行数据传输达到率的检测，以此来实现查找或者恢复丢失数据的。与此同时，还会直接为所有的数据包创建一个虚拟的逻辑传输通道，然后在将这些数据按照顺序进行分组排队，依次进行传输，利用数据的不同节点来进行分组，这也是能够极大的满足大数据流的传输需求。通过以上两种传输的方式中的优点以及缺点，还有本系统的数据量以及轮询应答的模式特点，为了有效的避免分站和主站之间因为交互评率而导致数据包的无故丢失，选择UDP协议当成数据包传输的核心方式最为合适。也只有这样才能更好的保证在计算机网络监控系统在矿井运输系统中的作用充分的发挥出来，实现矿井生产运输的高效性、安全性以及稳定性【2】。
结语
上述系统是建立在成熟的计算机网络监控技术的基础之上的，并且通过了大量的试验验证，并且开始一步一步在矿井作业中推广开来。该矿井运输系统为煤矿生产构建出了一套自动化管理和监测平台，尽可能地增强了系统自身的兼容性和扩展性，而且提高了资源共享的能力，是一个具有极大潜力的高开放性系统，必然会为煤炭企业的高效安全生产做出贡献。
参考文献：
[1]李旺.矿井辅助运输系统优化研究[J].机电工程技术,2018,47(05):218-219.
[2]贺全智.矿井柔性连接运输系统动态仿真软件的研究[J].山西煤炭,2007(02):21-23+30.
论文作者:张慧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/4
标签：矿井论文; 系统论文; 数据论文; 监控系统论文; 数据包论文; 设备论文; 分站论文; 《防护工程》2018年第29期论文;