ES210模块在煤矿瓦斯监控系统双机热备中的应用
阳煤集团瓦斯监控中心网络服务器自动后备保障系统的研究
１ 热 备的概 念
服 务器 的热 备 ， 对于 建立 一 个稳 定可 靠的 信 息 系统 是非 常重 要 的 。 备就 是 指在 系统运 行 或 热 加 电时期 ， 如发现 系统运 行故 障或运行 中止 ， 能够
《 阳煤 科 技 》
通风瓦斯专辑
阳煤集 团瓦斯监控 中心网络服务器 刘继 勇 周盼 东 李强 樊会 明 吕钢
摘
要 瓦斯 监测 系统 网络化 管理 是煤 矿安 全 生产应 用 网络 技术 ， 过 瓦斯监控 系统对煤 通
矿 瓦斯 超 限进行 有效管理 的技 术 ． 瓦斯 监测 网络管理 的核 心——服 务器 的 自动 后备保 障技 术研 究 ， 在 网络 管理 中使 用一 台备机 ， 是 实现 备机 对 多台服 务器的监听 和数据 备份 ， 最大化 的保 障 瓦斯监测 系统 的安 全可 靠运行 。
体 上的 可靠 性 、 安全 性 、 定性 较差 ， 时存在 因 稳 随 各种 故障而 中止系统运 行 的隐患 。
挥 安全 生产 的重 要依 据 。 同时为 井下 瓦斯 情况进
行分 析 ， 而预 防瓦 斯 事故 并及 时超 前正确 决 策 进 提供 了第 一 手详 实 、 准确 、 及时 的技术 数据 信 息 。
机， 当某一台服务器 出现故障时， 另一台服务器可
以在 短 时 间 内将故 障 服 务器 的应 用接 管 过来 ， 从
而 保 证 了应 用 的持 续 性 。 种方 式 实际 上是 双机 这 热 备 的 一种 应 用 。 避 免 了两个 应 用使 用 四 台服 它 务 器分 别实 现双机 热备 。 但 双机 互 备 存 在着 性能 瓶 颈 ， 即如 果进 行切 换后 ， 在一 台服 务器上 就有 同时运 行两个 应用 ， 有 可能 负载过 大 。 并且 ， 有些 情况下会 有不 止两 台服 务器 对外提 供服 务 。 这种 情况 上 ， 点集群就 显 在 多 示 出了其 必要 性 。 多 点集群 可 以理解 为双机热 备在技 术上 的提 升 。 台服务器 可 以组成 一个集 群 。 多 根据 应 用的实
基于ZigBee技术的矿井瓦斯监测系统设计
基于ZigBee技术的矿井瓦斯监测系统设计作者：董春阳来源：《电子技术与软件工程》2015年第02期本文针对矿井布线复杂和维护困难的特点，结合当前的ZigBee无线传感器网络技术，提出一种基于ZigBee技术煤矿瓦斯浓度无线传感器监测网络系统的方案。
介绍了监测节点和接收节点的软硬件设计，利用Delphi开发了上位机监测界面，提出一种给出一种低成本、免布线、完整的矿井中瓦斯浓度监测系统的实现方案。
【关键词】ZigBee技术瓦斯监测 CC2430 驱动程序上位机软件目前绝大多数的煤矿监测系统都采用有线方式，即采用光缆、电力线缆或信号线缆等，存在着很大的不便，本文作者通过目前较流行的无线传感器网络，与煤矿瓦斯监测系统相结合，提出了一种与无线传感网络相结合的新型煤矿瓦斯监测系统设计方案，该系统还具有低功耗，能够提供成本低、见效快、高效率的数据传输平台.该系统采用了无线的方式，既避免了铺设线路的麻烦也降低了成本，而且还具有便捷、易于校正的优点。
1 无线传感器网络概述无线传感器网络包括传感器节点、监测对象和观测者。
传感器节点通常由硬件和软件组成。
硬件部分通常由微控制器模块、数据采集模块、射频模块和电源模块组成。
软件部分主要是驱动硬件按照预期的任务有条不紊的工作，传感器节点的软件程序通常由ZigBee协议栈和相关驱动程序组成。
无线传感网络中的观测者既可以主动的查询或接收该网络采集的信息，也可以被动的接收，是WSN的用户也是感知信息的接收者和应用者。
观测者通过对这些信息进行分析、处理，可以知道检测对象所处的状态从而对其采取相应的行动。
WSN的感知对象可以是观测者所重视的对象，如军事装备、有污染的气体、动物等。
感知对象一般通过数字量来表征，如湿度、温度、气体浓度等。
一个对象可以被多个网络感知。
一个无线传感器网络也可以感知网络覆盖范围内的多个对象。
无线传感器网络相比传统网络具有的特点：（1）有限的资源。
（2）使用范围广。
CAN总线瓦斯检测系统在煤矿中的应用
CAN总线瓦斯检测系统在煤矿中的应用作者：徐菲来源：《中国科技博览》2014年第11期摘要：煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产中发生频率高，危害程度大的主要事故源，煤矿安全是安全生产工作的重中之重。
将现场总线技术中CAN总线（Controller Area Network控制器局域网）技术应用于瓦斯浓度监测中，具有布线简单、可长距离通讯、维护方便、部件互换性好等优点。
CAN总线通信选择了PHILIPS公司的CAN总线控制器SJA1000、收发器82C250。
瓦斯传感器量采用用新型材料研制的低功耗热传导式气体传感器UL-264，微处理器采用Wmbond公司的8位单片机W78E516芯片。
采用了时钟芯片12c887和键盘数码管驱动芯片ZLG7289辅助系统更好的实现人机交换。
关键词瓦斯瓦斯浓度监测 CAN中图分类号：C391 系统的总体设计系统结构框图如图1所示：图1 系统结构框图基于CAN总线的瓦斯监测管理系统的系统结构框图如图1，图中n个智能节点被放置在矿井工作面的各个位置中，主要负责井下瓦斯数据的监控；CAN总线通信适配卡负责把各个智能节点采集到的数据上传到上位机；上位机采用PC机，负责接受系统数据并作出分析和处理，便于管理。
智能节点如图2所示：图2 智能节点框图2 传感器的选择UL—264 是一种实用的低功耗瓦斯传感器。
它是用新型材料研制的热传导式气体传感器。
其工作原理是当被测气体的成份不变而浓度发生变化时，浓度与电阻值变化成线性比例关系。
UL—264 具有性能优良、稳定可靠的特点。
它的工作温度低；工作电流小；元件寿命长；不存在催化剂中毒现象，在全量程内（0%～ 100% ）线性好，且非线性误差很小。
3 数据采集为了使采集的数据更加准确的接近矿井工作面的瓦斯浓度。
系统采用多个传感器进行数据采集，将传感器分布在井下工作面的不同位置，采集来的数据通过单片机计算求出平均值，这个平均值会更加接近瓦斯浓度的实际值。
矿井主要通风机双冗余系统的应用
矿井主要通风机双冗余系统的应用发表时间：2020-07-16T03:47:29.727Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第5期作者：裴率明[导读] 为了提高主要通风机运行的可靠性，同时实现节能降耗，根据采掘巷道对主要通风机风机性能参数、风量、风压的要求，以及对风机效率的优化，分析大容量高压电机运行期间的用电参数，结合矿井主要通风机日常运行维护工作，中煤平朔集团井工三矿对主要通风机系统改造时，二采区主要通风机采用双冗余驱动及控制系统。
中煤平朔集团井工三矿山西省朔州市 036000摘要：为了提高主要通风机运行的可靠性，同时实现节能降耗，根据采掘巷道对主要通风机风机性能参数、风量、风压的要求，以及对风机效率的优化，分析大容量高压电机运行期间的用电参数，结合矿井主要通风机日常运行维护工作，中煤平朔集团井工三矿对主要通风机系统改造时，二采区主要通风机采用双冗余驱动及控制系统。
主要通风机采用完美无谐波高压变频驱动技术，作为满足相关需求及节能降耗的最佳解决方案；利用PLC可编程控制技术实现矿井主要通风机房远程自动化无人值守控制，利用高压切换柜及控制设备双冗余技术，大大提高主要通风机的安全可靠运行。
通过对矿井通风系统改造前后主要通风机运行情况的对比分析，发现改造后风机电能消耗大幅降低，运行可靠性及自动化控制水平有明显提高，为井工矿主要通风机在线无极调风、低耗运行提供了很好的借鉴意义。
关键词：高压变频技术；主要通风机；PLC;节能；完美无谐波；双冗余控制；高压切换柜引言矿井主要通风机作用是向井下输送新鲜空气，同时排出有毒有害气体，确保井下空气流动畅通，改善井下作业环境，维护矿井安全生产的大型固定特种设备，对保障矿井安全生产起着至关重要的作用。
通常矿井主要通风机采用双电源双回路供电运行，电控系统均为单系统，若一台通风机的机械或电控系统故障，只能通过切换风机方式方可恢复主要通风机运行；若主备通风机机械或电控系统均发生故障，将造成主要通风机停机，井下主通风系统停止，造成矿井停产、停电、撤人的安全事故。
电气设备保护装置在煤矿供电系统中的应用
电气设备保护装置在煤矿供电系统中的应用1. 引言1.1 煤矿供电系统概述煤矿供电系统是煤矿生产中不可或缺的一部分，它为煤矿提供了稳定可靠的电力支持。
煤矿供电系统主要由发电机、变压器、配电设备和电缆线路等组成，其作用是将高压电能转换为矿井需要的低压电能，并将电能输送到各个用电设备中。
煤矿供电系统的稳定与安全直接关系到整个煤矿生产的正常运行。
在煤矿工作环境中，电气设备常面临各种外部因素的干扰，如环境温度、湿度、灰尘等，因此电气设备易受损坏和故障。
为了保障煤矿供电系统的安全运行，电气设备保护装置成为必不可少的设备。
电气设备保护装置通过监测电气设备的工作状态，及时发现并隔离故障，从而避免事故的发生。
电气设备保护装置在煤矿供电系统中扮演着至关重要的角色，不仅可以保护电气设备的安全运行，还可以提高供电系统的可靠性和稳定性。
在煤矿事故中，电气设备保护装置更是扮演着拯救生命和财产的关键角色。
随着科技的不断进步，电气设备保护装置的应用和发展将会变得更加广泛和完善，为煤矿供电系统的安全运行提供更多的保障。
2. 正文2.1 电气设备保护装置功能电气设备保护装置是煤矿供电系统中至关重要的组成部分，其功能主要包括对电气设备进行监测、保护和控制。
在供电系统中，电气设备保护装置能够及时侦测电路中的故障状态，如短路、过载、接地故障等，然后采取相应的保护措施，确保系统运行安全稳定。
电气设备保护装置具有过载保护功能，可监测电流的变化情况，一旦电流超出设定范围，装置会及时切断电源，避免设备过载损坏。
对于短路故障，保护装置能够快速断开电源，防止故障扩大，保护其他设备不受影响。
电气设备保护装置还能检测接地故障，及时报警并切断电源，避免安全事故的发生。
电气设备保护装置的功能是确保供电系统运行稳定、安全，提高电气设备的可靠性和使用寿命。
在煤矿供电系统中，电气设备保护装置的作用不可替代，是保障矿井安全生产的重要手段之一。
2.2 电气设备保护装置种类电气设备保护装置种类可以按照不同的分类标准进行划分，主要包括功能性保护、安全性保护和经济性保护三大类。
二次设备在线监视与分析系统技术方案
二次设备在线监视与分析（保信主站）技术方案2018年10月目录第一章总体方案 (1)3.1概述 (1)3.2硬件配置 (2)3.3软件框架 (2)3.4设计方案 (3)第二章二次设备建模 (5)4.1二次设备基本模型 (5)4.2一二次设备关联模型 (5)第三章运行监视 (6)5.1状态监视 (6)5.2信息分类 (8)5.3信息过滤 (9)5.4信息查询 (9)第四章故障告警 (12)6.1在线故障分析 (12)6.2故障告警 (13)第五章故障分析 (15)7.1波形分析 (15)7.2故障测距 (18)第六章定值管理 (19)8.1定值查询 (19)8.2定值核对 (19)第七章远程控制 (21)第八章统计查询 (24)第九章信息归档 (26)11.1信息归档 (26)11.2故障分析报告模板工具 (26)第十章人机界面 (27)12.1画面显示 (27)12.2画面操作 (27)第十一章故障信息归档 (29)13.1故障报告的分类 (29)13.2保护事件及故障信息归档 (30)13.3录波文件归档 (31)13.4自动生成故障报告 (31)13.5装置故障报告查询 (33)13.6电网故障报告查询 (36)第十二章性能指标 (38)第一章总体方案1.1 概述二次设备在线监视与分析模块属于实时监控与预警类应用，基于能效管控系统统一支撑平台建设，位于安全II区。
二次设备在线监视与分析功能模块用于实现对二次设备运行工况、运行信息、动作信息、录波信息、测距信息的分析处理，为调度管理部门实时掌握继电保护设备运行状态、及时判断电网实际故障状况、有效分析继电保护动作行为提供统一的数据平台和可靠的技术支撑，可有效提高调度管理和运行管理水平，如图1-1所示。
本应用可为调度人员提供准实时的故障报告、辅助调度人员快速准确判断故障性质和保护动作行为，及时作出事故处理方案，防止事故范围进一步扩大。
同时本应用也为保护专业人员日常运行管理提供技术保障，包括：对二次设备运行状态的实时监视和运行信息的实时查询功能；二次设备模型管理、定值管理、录波文件管理等专业管理功能；基于故障录波文件的波形分析、故障测距等分析功能；对二次设备动作信息、运行信息的统计查询功能。
高瓦斯隧道双系统智能自动化瓦斯监测防控施工工法
高瓦斯隧道双系统智能自动化瓦斯监测防控施工工法高瓦斯隧道双系统智能自动化瓦斯监测防控施工工法一、前言隧道施工过程中，瓦斯的积聚和泄漏是一个严重的安全隐患。
针对这个问题，高瓦斯隧道双系统智能自动化瓦斯监测防控施工工法应运而生。
本文将介绍这一工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点该工法采用高瓦斯隧道双系统智能自动化瓦斯监测防控设备，能实现对隧道瓦斯浓度的实时监测和预警，并能根据监测结果对空气流通系统、水喷淋系统和风机系统进行自动控制和调节，以保证隧道内的瓦斯浓度处于安全范围内。
该工法还具有施工工期短、质量高、安全可靠、经济效益显著等特点。
三、适应范围该工法适用于高瓦斯隧道的施工，特别适用于瓦斯浓度高且变化大的隧道。
它可以应用于不同类型的隧道，包括公路隧道、铁路隧道和地铁隧道等。
四、工艺原理该工法通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析，采取了以下技术措施：1. 安装双系统智能自动化瓦斯监测仪器，实时监测隧道内的瓦斯浓度；2. 根据监测结果，自动控制空气流通系统，调节通风量，保持隧道内空气新鲜；3. 根据监测结果，自动控制水喷淋系统，进行瓦斯抑制，降低瓦斯浓度；4. 根据监测结果，自动控制风机系统，调整风机的速度和方向，增强空气对流；5. 对瓦斯泄漏点进行固定封堵，减少瓦斯泄漏。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个主要阶段：1. 安装双系统智能自动化瓦斯监测仪器和其他相关设备；2.进行现场勘测和环境监测，确定施工过程中可能存在的瓦斯浓度变化范围；3. 安装空气流通系统，包括通风机和通风管道；4. 安装水喷淋系统，包括水泵、喷头和管道；5. 安装风机系统，包括风机和风道；6. 进行瓦斯泄漏点的固定封堵；7. 进行双系统智能自动化瓦斯监测仪器的调试和测试；8. 进行监测设备和防控设备的联动调试和测试；9. 进行施工现场的安全培训和安全演练。
基于WebGIS煤矿瓦斯监测预警系统的设计
基于WebGIS煤矿瓦斯监测预警系统的设计
杨娇;陈林云
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2013(000)017
【摘要】本文根据煤矿开采中容易出现瓦斯灾害的实际情况,提出基于WebGIS结合WSN技术的瓦斯监测预警系统的构建思路,并分析本系统在矿井灾害预警中的优缺点.
【总页数】2页(P387,418)
【作者】杨娇;陈林云
【作者单位】东华理工大学测绘工程学院,江西南昌330013;东华理工大学测绘工程学院,江西南昌330013
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于WebGIS的煤矿灾害预警系统的设计
2.基于WebGIS的铁路地震监测预警系统的设计与实现
3.基于WebGIS的河南省实时天气监测预警系统设计
4.基于WebGIS天津沿海排污口监测预警系统的设计与实现
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耗、 小体积 、 高性能和高速化的特点。三星公司推 出 的 ￥ Ｃ ５０ ３ ４ １Ｂ是针对嵌入式应用 的 １／ ２ ６３ 位嵌入式 处理器 ， 该微控制器专为 以太网通信 系统 的集线器
和路 由 器 而 设 计 ， 中 内 置 了 Ａ Ｍ 公 司 设 计 的 其 Ｒ １／ ２ Ａ Ｍ７ Ｄ 处理 器 ， 以执行 ３ ６ ３位 Ｒ Ｔ ＭＩ 可 ２位 的 Ａ Ｍ Ｒ 指令 ， 也可 执行 ｌ 的 Ｔ Ｕ ６位 Ｈ ＭＢ指令 ， 集成 了多 种 并 外 围部 件 。
统， 对煤矿存在安全 隐患 的地点都必须进行 瓦斯浓
度 监 测 ， 超 限异 常情况 下对 相应 区域 进行 断 电… 。 在
现零丢失数据双机热备份功能。其原理见图 １ 。
鉴于瓦斯监控系统在煤矿生产 中的重要作用 ， 瓦斯
监 控 系统 中心 主 机 必 须 采 用 双 机 热 备 技 术 ： 机 Ｊ主
关键词 ： 双机热备 ； 煤矿瓦斯监控系统 ；Ｓ １ Ｅ ２０模块 ； 微控制器 中图分 类号 ：Ｄ ６ Ｔ ７ 文献标 志 码 ： Ｃ 文章 编号 ：０ ８ ４ ９ （０ １ ０ — ０ ３ ０ １０ — ４ ５ ２ １ ）６ ０ ６ — ４
目前 ， 国内 大 中小 型煤 矿 都 安 装 了 瓦斯 监 控 系 机 荡掉 以后 从机 启动 ， 丢掉 一个 瓦斯 监 控数据 ， 不 实
用 ＭＡ Ｉ Ｘ Ｍ公 司的 ＭＡ ８ １ 片。 Ｘ１芯
！ 璺 ！ｌ
图 ２ Ｅ ２ ０原 理 框 架 图 Ｓ１
１ １ １ Ｃ Ｕ设 计 ． ． Ｐ
１１２ 以太 网接 口电路 ．． ￥Ｃ ５０芯 片包含 以太 网 Ｍ Ｃ控制 ， 提 供 物 ３ ４１ Ａ 未 理层 接 口。考虑 到 网络 为 １０Ｍ 的流 量 ， 模 块 选 ０ 该 用 Ｒ Ｌ２１ Ｔ ８０ Ｌ为该 系统 物 理 层 接 口。 网络接 口设 计
摘 要 ： 出一 种 基 于煤 矿 瓦 斯 监 控 系 统双 机 热 备 切 换 时不 丢 数 据 的新 型 网络 通 讯 技 术 ， 以 提 其 Ｅ ２０模块 为 核心 。介 绍 了瓦斯 监 控 系统 双机 热备 的原 理 与 系统 架构 ， Ｓ１ 以及 Ｅ ２ ０模 块 的硬 件设 计 原 Ｓ１ 理 与软 件设 计原 理 。经现 场试 验表 明 ， 该模 块 可靠 性高 、 响应速 度 快 。
２１ 年 １ 月 ０ ２ １
矿 业 安 全 与 环 保
第３ 卷第 ６ ８ 期
Ｅ ２ ０模块 在煤矿 瓦斯 监 控系统 Ｓ１ 双 机 热 备 中 的 应 用
张金 豪
（． １ 中煤科工集 团重庆研 究院 测控技 术研 究分院 ， 重庆 ４０ ３ ； ． ０ ０ ９ ２ 瓦斯 灾害监控 与应 急技 术国家重点实验 室， 重庆 ４０ ３ ） ０ ０７
双连接技术 ， 实现 了主机与从机都接 收数据 。当主
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ３ ２ １ － ７ ０ ２ １ — ４ １ ；０ １ ０ — ５修订
环境下的通讯可靠 ， Ｓ １ Ｅ ２ ０的通讯接 口进行 了光 电
隔离 ， 增 加 了浪 涌保 护 。Ｅ ２ ０原 理 框架 图见 并 Ｓ１
图 ２ 。
・
作 者简介 ： 张金 豪 （９ ４ ） 男， １７ 一 ， 重庆 南川人 ， 工程 师 ， 主 要从事矿井数据信息研 究工作 。
６ ・ ３
２１ 年 １ 月 ０１ ２
Ｒ Ｍ（Ｍ） Ａ Ｈ ２ Ａ ８ Ｉ Ｆ Ｓ（ ＩＬ Ｍ）
矿 业安 全 与 环 保
第３ 卷第６ ８ 期
图 １ 双机热备 原理框架 图
个相对完整 的数据库。双机 热备 的实现 ， 防止 了因
现场 以及硬 件 等 各 种 原 因 导 致 数 据 丢 失 的 情 况 ， 增 加 了煤 矿 瓦斯监 控 系统 的可靠 性 。
１ １ 硬件 设计 ．
Ｅ ２０是 基 于 网 络 型 的 嵌 入 式 模 块 ， 有 低 功 Ｓ１ 具
（ Ｍ ９ Ｖ ６ Ｄ 来存储 程序代码 。￥ Ｃ５ ０ Ａ ２ Ｌ １０ ） ３ ４ １ Ｂ外 围
电路 图见 图 ３ 。 ￥Ｃ ５０是单 电源系统 ， ３４１ 只需要 ３３Ｖ 电源 即可 ， ．
重塑 Ｈ
Ｉ
Ｉ
Ｓ Ｃ４ １ ＢＣＰ ３ ５ ０ （ Ｕ）
离
Ｌ
输入精度为 ５ ％。￥ Ｃ５０ ３ ４ １ 最高时钟数位 ５ Ｈ ， ０Ｍ ｚ本 系统外接了一个有源晶振驱动 ￥Ｃ ５０ ３ ４１ ３４ １。￥Ｃ ５０对 Ｒ ＳＴ Ｅ Ｅ 信号的要求是最小６ 个系统时钟， ４ 本系统选
１ 模块设计
国 内煤 矿 在瓦 斯监 控 系统 的双机 热备 中主要 有
两种手段 ： 第一是采用主机监测 ， 机不接 收数据 ， 从 只监测主机的运行状态 ， 根据其运行状态确认是 并 否启动从机 ； 第二是主机发送数据 ， 主机与从 机都接
收数 据 ， 从机 监测 主机 的 运行 状态 ， 根 据 主 机运 行 并 状态 确 认 是 否 启 动从 机 。Ｅ ２０模 块 采 用 Ｔ Ｐ Ｉ Ｓ１ Ｃ数 据 ， 从机始终监视 主机
的工作 状况 。一旦 主 机发 生 异 常 ， 机 将 在 极 短 的 从
时间内代替主机 ， 进行实时监测并保存历史数据 ； 当 主机重新启动 ， 从机检测到主机的存在 ， 则会 自动将
主机 丢 失 的历 史 数 据 拷 贝 给 主 机 ， 同时 从 机 将 重 新 处 于监 视状 态 。 即使 发 生 了 事 故 ， 统 也 能 保 存 一 系
根据 煤 矿 瓦 斯 冗 余 备 份 系 统 的功 能 需 要 ，
Ｅ ２ ０网络处理速度要求为 １／０ ｂ／ ， Ｓ１ ０ １０Ｍ ｉ ｓ数据总 ｔ 线宽度为 ｌ 。为了保证系统的可靠运行 ，Ｓ １ ６位 Ｅ２０ 采用专 门的复位芯片和看 门狗芯片 ， 确保系统在受 到强烈干扰 的情况下正常工作 。为 了保证 在复杂