基于Android的煤矿移动监测系统的设计与实现

2016 年第 9 期
信息与电脑 China Computer&Communication
软件开发与应用
基于 Android 的煤矿移动监测系统的设计与实现
李 赟
（福建师范大学软件学院，福建 福州 350000）
摘 要： 本课题提出了基于 Android 的煤矿移动监测系统，实现了工作人员随时随地利用移动终端（如手机、平板 电脑等）与数据库端的信息交互，完成数据查询、实时监测和数据统计等操作，使得工作人员可以及时预防事故发生， 保证了煤矿企业安全高效的生产运作。 关键词：Android；移动监测；煤矿 中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2016）09-085-02
３ 系统的性能需求
本系统的设计目标是实现对矿井的安全生产实时监测， 从而了解矿井安全参数的变化状态，以保证管理人员能够及 时采取措施，预防事故发生。 为了达到上述设计目标，煤矿移动监测系统应满足的性 能需求如下。 3.1 准确性 所设计的系统应能够准确反映出煤矿安全监测数据的动 态变化。为保证工作人员能够查看相关信息并做出正确分析， 所呈现出来的数据不应出现太大偏差。 3.2 实时性 实时性和准确性同样都是系统的必要性能，它是指系统 的处理速度与被监测事物变化的同步适应能力。为保证管理 人员能够在第一时间了解到矿井下的生产动态，系统的处理 能力和响应时间要满足企业对信息处理的要求。 3.3 易用性 易用性是指系统安装、使用和管理的方便程度。这就需 要系统为用户提供良好的接口和通俗易懂的显示页面，尽可 能缩短用户对系统的熟悉过程。 3.4 适配性 煤矿移动监测系统的开发利用 Android 平台作为移动客户 端操作系统，而 Android 操作系统更新速度快，导致版本众多， 屏幕大小和分辨率参差不齐，新旧版本长期共存。因此，煤矿 移动监测系统应适配 Android 市场中的几大主流型号，并实现 屏幕大小和分辨率的自适应，以满足不同硬件平台的要求。
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2016 年第 9 期
施，而不需要由用户随时查看实时信息就可知道报警动态。 4.2 人员定位功能 人员定位功能可以对在矿区生产的工作人员进行准确定 位，显示每个生产矿区的人员总数，便于管理和调度。 4.3 安全监测功能 显示煤矿监测设备 KJ95 中的数据。主要包括：温度、 瓦斯浓度、风速粉尘浓度、一氧化碳浓度等。 4.4 束管监测 井下环境监测需开发一套束管监测系统，主要利用色 谱分析技术对井下气体成份进行分析，实现对 CO、CO2、 CH4、O2、N2（计算值）等气体含量的 24 小时在线连续监测。 4.5 综合自动化监测 显示矿井中各种设备系统的实时数据，如皮带系统、通 风系统、压风系统、提示系统、排水系统等。 4.6 经营调度功能 主要是对煤矿的经营状况如煤炭产量、销量、存量的记 录。根据这些记录可以清楚了解各个煤矿的经营状况，便于 随时调整工作量和安排工作进度。 4.7 权限管理功能 煤矿移动监测系统涉及到煤矿资料、产量、销量、库存 等商业机密以及大量的数据操作，为保证数据安全，防止被 恶意盗取或者破坏，在应用本系统时，应验证用户身份并采 取权限登录机制，只有通过权限认证的用户才可以继续相关 操作。针对不同人员的需求不同也可设置不同的权限级别， 本系统可支持两种用户权限，为不同权限的人员提供不同的 访问内容。 实现整个煤矿矿区的监测、控制、管理一体化，以使得 整个矿区的安全和生产情况达到实时监测、监控、及时调度 的目的，提高矿区整体的生产层次，从而提高煤矿企业的核 心竞争力。
１ 课题研究背景及意义
现阶段，煤矿安全监控系统大部分采用的是现场监控方 式，不能保证移动性和信息的实时传递。也就是说一旦离开 工作环境，工作人员就无法及时获取矿井下安全参数的超限 警报等信息，从而无法及时有效地对其进行调度管理，导致 煤矿安全事故发生。煤矿安全生产监测监控系统，能够实时 监测矿井下的生产状况和重要的环境参数变化，已成为煤矿 监测监控最迫切的任务之一。 近年来，我国的煤矿安全监控系统的信息化发展取得了 不错的成绩，但仍有很多不足的地方。随着网络通信技术和 移动终端技术的迅速发展，很大程度上促进了煤矿安全监控 的发展，使得煤矿安全生产监控系统的移动性和信息的实时 传递成为可能。本课题提出了基于 Android 的煤矿移动监测 系统，实现了工作人员随时随地利用移动终端（如手机、平 板电脑等）与数据库端的信息交互，完成数据查询、实时监 测和数据统计等操作，使得工作人员可以及时预防事故发生， 保证了煤矿企业安全高效的生产运作。
２ 国内外发展现状
随着时代技术的快速发展，产生了以集散型系统结构为 基础的综合自动化监控系统。这种系统将矿井各个测控分站 与控制中心总站，组成了多节点式的煤矿安全监控网络，支 持多种互连标准，实现了对各种设备工矿参数、环境参数（如 温度、湿度等）的自动化监测监控。系统正向综合自动化方 向迈进。其中最典型的是美国 MSA 公司开发的 DAN6400 系 统和德国 BEBRO 公司开发的 PROMOS 系统。 现阶段，我国大部分采用现场监控方式来进行监测监控， 即由工作人员在监控室完成相应的监测工作。当产生报警信 息时再向相关负责人员上报。但是，如果工作人员离开监控 室（如休息、吃饭、开会等），就不能及时获取井下安全信 息指标的超限警报等信息，往往会延误最佳防范时机，不能 及时有效地对其进行控制，从而导致事故发生。
和应用，应用效果良好。 该煤矿安全监测显示系统的网络架构可分为数据采集、 处理以及呈现三层。其中数据采集层是指利用现有井下无线 传感器网络和数据采集设备从井下获取安全监测数据、生产 数据等，并通过井下网络传递给数据处理层；数据处理层需 要存储并处理采集层传递上来的各种文本数据；数据呈现 层主要为用户提供 UI 界面，实现用户和服务器之间的数据 信息交互。在交互过程中使用 HTTP 协议来传输，并利用 JSON 格式进行数据封装。 本文开发的安全监测信息移动终端显示系统是基于 Android 的。 之 所 以 选 择 Android 为 开 发 平 台， 是 因 为 Android 的市场占有份额较其他操作系统而言更高，而且它 的开放性最好。它主要实现对生产数据的监测、实时数据的 显示、历史数据的查询与曲线（折线图和柱形图）显示、报 警超限信息的统计显示以及相关信息的统计。本系统并对 Android 手机客户端的安全监测模块进行了真机测试，经验 证分析该模块功能正常，运行稳定，能够满足实际需求。 应用该系统，相关人员可以通过手机客户端随时随地了 解安全生产信息，提高对煤矿安全、生产、管理情况的了解 程度，及时根据信息动态做出相应决策，降低煤矿事故的发 生率，保证煤户需求和煤矿企业的基本现状，移动客户端应实 现以下功能需求。 4.1 超限报警功能 一旦监测到超限、报警、故障等危险信息时，系统应能 够自动发出报警信号，以很醒目的方式提醒用户采取有效措
作者简介：李赟（1993-），男，汉族，福建莆田人，本科。研究方向：软件开发。
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