一、背景介绍

煤矿瓦斯事故是发生频率高，危害大的主要事故源。监控煤矿瓦斯状态是解决煤矿瓦斯隐患、实现煤矿安全生产的关键环节。煤矿安全监控系统是提升煤矿安全等级，实现煤炭行业管理部门和煤矿安全生产监察部门对煤矿安全生产状况的实时监测和监控的重要技术手段。

煤矿地理位置偏僻，地形复杂，采用有线网络通讯网络建设投资大，网络布线困难，维护成本高。而采用微波，数传电台等方式，网络覆盖差，距离短，用户投入大，维护困难。而采用GPRS作为数据传输方式，不仅可满足系统的通信需求，而且数据的传输更为安全，用户的投入也更低。

 采用KB3030-N GPRS DTU作为数据传输载体时，用户终端（瓦斯传感器）在环境参数超过阈值报警时，能够将报警信息通过SMS的方式通知相关管理人员，以便及时采取措施，排除隐患。

• KB3030-N GPRS DTU特点

KB3030-N GPRS DTU是采用高可靠性ARM7处理器和GPRS/SMS透明的无线数据传输终端。基于GPRS网络的数据传输具有通信范围广、传输稳定、可靠等特点，KB3030-N GPRS DTU 专为工业集成设计，在使用的温度范围、震动、电磁兼容性和接口多样性等方面均采用特殊设计，保证了恶劣环境下的工作稳定性，在无人值守、远程设备监控、远程数据采集、远程抄表以及远程调度等领域得到了广泛的应用。考虑到用户组网方面的需要，支持虚拟数据专用网。适合中心对多点、点多分散的中小数据量的传输。

• 标准工业级产品，EMC抗干扰设计，适应环境能力强；
• 自主研发，带有实时操作系统的嵌入式32位ARM7- CPU；
•  内嵌Watchdog芯片，提供多种复位机制，可软件控制，实现完美工业保障机制；
• 工作频率采用850/900/1800/1900MHz，四频可适用于全球所有国家（包括南北美洲）；
• 先进而严格的数据通讯协议，自带纠错与加密，数据传输从不丢包；
• 支持多种方式自动组网：可与串口-网络转换产品KB2000组网，KB3030-N也可与KB3030-N同类型产品组网（方便无互联网条件下使用GPRS），可实现一对一，一对多组网；
• 即插即用功能：当与本公司KB2000或KB3030-N自身组网时，此时无需任何软件硬件开发，即可构建大型SCADA系统；
• IP自动注册机制，可实现多种服务模式，构建完整的超大规模无线应用系统；
• 远程休眠与唤醒： 可使用指定号码的手机拔打DTU号码对DTU 进行休眠与唤醒，方便用户在不使用DTU时使其休眠大大节省流量费；
• 远程修改DTU参数：支持短信修改DTU参数，以及网络修改DTU参数；
• IO开关量功能：具有两路开关量输入，两路开关量输出。可以通过gprs网络或短信的方式来控制开关量输入或查询开关量输入的状态。可以远程开启报警和设 置输入报警方式：GPRS报警和SMS报警，且可设置报警状态阀值（为低电平报警或高电平报警），此外用户还可以自定义报警信息内容；
• 强大的通讯备用功能：若开启了备用服务功能，主服务器与备用服务器的连接可以自动切换，一旦主服务器出现问题，自动连接到备用服务器；
• 功能强大的服务器软件支持，服务器软件应用多年，功能强大，成熟完善；
• 支持固定IP与动态域名解析、支持专用APN；
• 支持最多4个服务器同步的功能，若开启GPRS服务器同步功能，KB3030-N可同时注册4个服务器，并与之通信；
• 支持多达20个短信控制号码；
• 工业级温度范围：工作温度：-40℃-80℃，在-40℃时通讯不受影响。

三、系统构成 

（图）煤矿安全监控系统示意图

煤矿安全监控系统要求井下采集到的各种数据能安全、及时有效的传输汇总到地面监控中心，通过GPRS无线网络传输至网络中心，再通过专线或互联网传输到地方煤炭监控中心及上级安全监察部门。

煤矿安全监控系统主要由三大部分组 成：数据采集终端，无线数据传输网络平台，煤炭监控管理中心系统。 
1、数据采集终端：不间断电源，KB3030-N GPRS DTU，传感器（瓦斯、温湿度及其它传感器）等组成。 
2、无线数据传输网络平台：GSM网络，互联网（VPN），服务器。 
3、煤炭监控管理中心系统：互联网（VPN），用户控制软件。