一、背景介紹

煤礦瓦斯事故是發生頻率高，危害大的主要事故源。監控煤礦瓦斯狀態是解決煤礦瓦斯隱患、實現煤礦安全生產的關鍵環節。煤礦安全監控系統是提升煤礦安全等級，實現煤炭行業管理部門和煤礦安全生產監察部門對煤礦安全生產狀況的實時監測和監控的重要技術手段。

煤礦地理位置偏僻，地形復雜，采用有線網絡通訊網絡建設投資大，網絡布線困難，維護成本高。而采用微波，數傳電臺等方式，網絡覆蓋差，距離短，用戶投入大，維護困難。而采用GPRS作為數據傳輸方式，不僅可滿足系統的通信需求，而且數據的傳輸更為安全，用戶的投入也更低。

采用KB3030-N GPRS DTU作為數據傳輸載體時，用戶終端（瓦斯傳感器）在環境參數超過閾值報警時，能夠將報警信息通過SMS的方式通知相關管理人員，以便及時采取措施，排除隱患。

• KB3030-N GPRS DTU特點

KB3030-N GPRS DTU是采用高可靠性ARM7處理器和GPRS/SMS透明的無線數據傳輸終端。基于GPRS網絡的數據傳輸具有通信范圍廣、傳輸穩定、可靠等特點，KB3030-N GPRS DTU 專為工業集成設計，在使用的溫度范圍、震動、電磁兼容性和接口多樣性等方面均采用特殊設計，保證了惡劣環境下的工作穩定性，在無人值守、遠程設備監控、遠程數據采集、遠程抄表以及遠程調度等領域得到了廣泛的應用。考慮到用戶組網方面的需要，支持虛擬數據專用網。適合中心對多點、點多分散的中小數據量的傳輸。

• 標準工業級產品，EMC抗干擾設計，適應環境能力強；
• 自主研發，帶有實時操作系統的嵌入式32位ARM7- CPU；
•  內嵌Watchdog芯片，提供多種復位機制，可軟件控制，實現完美工業保障機制；
• 工作頻率采用850/900/1800/1900MHz，四頻可適用于全球所有國家（包括南北美洲）；
• 先進而嚴格的數據通訊協議，自帶糾錯與加密，數據傳輸從不丟包；
• 支持多種方式自動組網：可與串口-網絡轉換產品KB2000組網，KB3030-N也可與KB3030-N同類型產品組網（方便無互聯網條件下使用GPRS），可實現一對一，一對多組網；
• 即插即用功能：當與本公司KB2000或KB3030-N自身組網時，此時無需任何軟件硬件開發，即可構建大型SCADA系統；
• IP自動注冊機制，可實現多種服務模式，構建完整的超大規模無線應用系統；
• 遠程休眠與喚醒： 可使用指定號碼的手機拔打DTU號碼對DTU 進行休眠與喚醒，方便用戶在不使用DTU時使其休眠大大節省流量費；
• 遠程修改DTU參數：支持短信修改DTU參數，以及網絡修改DTU參數；
• IO開關量功能：具有兩路開關量輸入，兩路開關量輸出。可以通過gprs網絡或短信的方式來控制開關量輸入或查詢開關量輸入的狀態。可以遠程開啟報警和設 置輸入報警方式：GPRS報警和SMS報警，且可設置報警狀態閥值（為低電平報警或高電平報警），此外用戶還可以自定義報警信息內容；
• 強大的通訊備用功能：若開啟了備用服務功能，主服務器與備用服務器的連接可以自動切換，一旦主服務器出現問題，自動連接到備用服務器；
• 功能強大的服務器軟件支持，服務器軟件應用多年，功能強大，成熟完善；
• 支持固定IP與動態域名解析、支持專用APN；
• 支持最多4個服務器同步的功能，若開啟GPRS服務器同步功能，KB3030-N可同時注冊4個服務器，并與之通信；
• 支持多達20個短信控制號碼；
• 工業級溫度范圍：工作溫度：-40℃-80℃，在-40℃時通訊不受影響。

三、系統構成 

（圖）煤礦安全監控系統示意圖

煤礦安全監控系統要求井下采集到的各種數據能安全、及時有效的傳輸匯總到地面監控中心，通過GPRS無線網絡傳輸至網絡中心，再通過專線或互聯網傳輸到地方煤炭監控中心及上級安全監察部門。

煤礦安全監控系統主要由三大部分組 成：數據采集終端，無線數據傳輸網絡平臺，煤炭監控管理中心系統。 
1、數據采集終端：不間斷電源，KB3030-N GPRS DTU，傳感器（瓦斯、溫濕度及其它傳感器）等組成。 
2、無線數據傳輸網絡平臺：GSM網絡，互聯網（VPN），服務器。 
3、煤炭監控管理中心系統：互聯網（VPN），用戶控制軟件。