基于异构数据集成的煤与瓦斯突出监控预警系统

《基于异构数据集成的煤与瓦斯突出监控预警系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于异构数据集成的煤与瓦斯突出监控预警系统李明建应急技术国家重点实验室针对煤与瓦斯突出监控预警系统研发中面临的异构数据集成难题，分析了煤与瓦斯突出监控预警数据的异构特征及典型异构数据集成技术，设计了基于异构数据集成的煤与瓦斯突出监控预警系统。该系统采用Web服务数据集成模式和面向服务构架，通过WCF设计开发数据集成Web服务，实现了煤与瓦斯突出监控预警信息的可靠采集和深度集成。现场试验表明，该系统实现了各类预警信息的自动上传，与原有煤与沉斯突出综合预警系统相比，数据采集和上传的效率、可靠性、准确率均大幅提尚。关键词：煤与瓦

2、斯突出;监控预警;异构数据集成;而向服务架构;Web服务;对煤与瓦斯突出进行超前预警，是防治煤与瓦斯突出灾害的重要手段之一m。“十一五”期间，笔者所在团队研发了以自动采集在线监测信息和手工录入离线检测信息为数据源的煤与瓦斯突出综合预警系统（简称为“突出综合预警系统”），对提高突出矿井信息化水平、突出灾害管控能力产生丫积极的作用。现场应用证明突出综合预警系统存在数据采集自动化程度低、时效性差、可靠性低等问题，影响了其推广应用。“十二五”期间，多家科研院所开始研发煤与沉斯突出监控预警系统（简称为“突出监控预警系统”），通过改进

3、现有相关监测、检测装备，实现瓦斯参数、采掘作业进度、日常预测防突措施等的自动采集上传，大幅度提高了突出预警信息采集自动化、信息化水平。但随之而来的问题是，不同厂家研制的在线监测监控系统、检测仪器设备及其他专业分析系统所采集、产生的信息，基于不同的操作系统、采用不同的编码格式、不同的存储方式，形成了一系列“信息孤岛”位1。将各种信息统一在以工作面为单位的空间坐标、以日期班次为单位的时间坐标下，实现监控预警所需数据的自动集成融合，是一个急需解决的技术难题。为此，笔者通过比较研宄，提出了一种基于异构数据集成的煤与瓦斯突出监控预警

4、系统设计方案，并在水城矿业集闭大湾煤矿完成监控数据集成试验。1监控预警数据异构特征分析煤与瓦斯突出监控预警系统以安全监测监控系统在线监测信息、检测装备测定的离线检测信息、防爆手机在井下采集的日常预测及观测信息及管理信息系统产生的二次信息为基础，以预警指标和预警模型为核心，计算分析井下特定区域瓦斯灾害危险度，进而实现突出灾害超前预警以1。安全监测监控系统采集的在线监测信息一般棊于关系数据库存储，涉及的关系模式一般包括矿井、煤层、工作面等实体;检测装备测定、防爆手机采集的离线检测信息主耍包括DGC瓦斯含量直接测定装罝测量的残余

5、瓦斯含量参数、WTC瓦斯突出参数测定仪测定的K1值、MD-2钻屑瓦斯解吸仪测定的Ah2值、回转钻机轨迹监测装备采集的钻孔轨迹信息等;二次信息包括地质测量管理系统采集的矿井基础空间信息、安全隐患管理系统采集的隐患信息等。这些原始安全信息具有明显异构特征：（1）信息采集上传频率各异，在线监测信息一般定时采集上传，而离线检测信息则一般在采集后实时上传。（2）数据来源所在设备及其操作系统各异，既有普通操作系统的服务器，也有Android操作系统的智能防爆手机，还有无操作系统概念的单片机设备。（3）数据存储具有异构性，大部分安全监测

6、、监控系统采用SQLServer、Oracle、MySQL等大屮型关系数据存储、少数检测系统采用Access、SQLite等单机数据库存储，也有不少系统采用文件方式存储。（4）数据模式异构，如矿井、煤层、工作面等实体在很多数据源中均有重复定义，这种局部数据模式中定义的实体需要在全局数据模式中实现统-。综上所述，煤与瓦斯突出监控预警系统必须解决异构数据集成所面临的时间频率异步、数据存储异构、操作系统异构、数据模式异构m四大问题。2异构数据集成技术为了屛蔽底层数据源的异构性，异构数据集成需要把不同来源、格式、特征的数据有机集中

7、、统一起来，在不影响矿井原冇系统正常运行的前提下，使用户能够无损、透明、方便地查询分析数据。常用的异构数据集成技术有点对点复制模式、集中复制模式、中间件复制模式、Web服务数据集成模式等达1。点对点复制模式就是在2个系统间建立数据转换模式。在参与集成系统较少时，系统复杂度及开发工作量较低，但随着参与系统增加，系统复杂成平方阶增长，系统可扩展性较差。集中复制模式就是将所冇异构数据源定吋复制到数据库，不影响原冇系统，但不能实时反映各数据源数据变化，且每加入一个数据源，可能需要重新生成全局模式，系统可扩展性较差。中间件模式通过开

8、发或引入数据库中间件，采用包装的思想实现数据的透明访问，可保证数据源自治性、数据访问及时性，但无法实现数据模式异构数据库集成。Web服务数据集成模式通过设计开发通用的数据集成Web服务，异构数据生产者主动调用或开发相应的异构数据采集程序，实现异构数据的存取。通过比较，本文采用Web服务数据集成模式，通过