一、应用背景

中国煤矿采掘行业安全一直是中国政府的心痛的症结，煤炭本是我国重要的能源资源，但我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平，生产效率低，安全隐患多，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。因为煤矿开采的特殊环境，容易发生事故，煤矿行业也被称为高危险的行业。现在，政府加大了行业的监管力度，那么，煤矿安全主管单位和生产企业建立一套行之有效的安全监控系统" title="监控系统">监控系统已经迫在眉睫。然而，一般煤矿井地理位置偏僻，地形复杂，采用有线网建设投资大，网络布线困难，采用微波等方式覆盖率低、传输距离有限。无线具有布网灵活、较快传输速度特性，正好可以作为有线网络的最好补充。

一种利用GPRS远程通讯监控系统运用而生，系统能够让地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产" title="安全生产">安全生产情况，通过在井下安装温湿传感器瓦斯探测器，能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手资料，为将来的安全生产提供可靠的保证。因此煤矿远程监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。

二、监控系统的主要功能

该系统适用于检测矿井下的环境参数与各种生产参数，通过无线方式将井下数据传输到控制中心机房，实现对井下数据的实时采集、处理、存储、显示与报警。包括工作面的图像、煤层湿度、空气瓦斯浓度、风机运作状态的数据都可以在监控中心实时表现出来。

三、解决方案及系统构成及特点

该系统采用宏电H7000无线通信终端实现中心控制机房对天然气井下瓦斯、风机运行状态数据的远程采集和控制通信，中心控制室安装主站服务器和工控机。井下采煤工作面放置瓦斯传感器与模拟量采集模块，再通过接口转换器将RS485接口转换成RS232接口，连接到宏电H7000系列无线通信终端。通过这种连接方式，可以实现控制中心对井下瓦斯含量的实时监控与报警。

1. 产品特点

使用简便：用户无需提供其他外围电路即可通过普通串口实现与Internet互联。
多功能接口：可以根据客户的要求来选择如RS-232,RS-485,TTL等接口。
功能强大：无须PC的拨号，通过RS-232等串行协议即可实现与Internet交换数据。
宏电H7000数据终端永远在线，即使在工作的中途由于某种原因突然掉电或重启，H7000系列会自动上线,当网络运行出现故障时还具有设置参数自动复原功能。
配置灵活：用户也可对Internet参数和GPRS参数自由配置。
体积小巧：产品体积小巧，设计时还考虑到不同环境下的应用，避免了各种内因造成的工作隐患。既可以作为嵌入式使用，也可以外置使用。
升级方便：具有升级功能，用户可以方便的升级到更高版本。
扩展性强：H7000系列拥有强大的数据传输功能，用户可将上位机与H7000构成一套完整的数据通信系统，而不需要其他的设备。
抗干扰性强：外壳采用冷轧板，坚固耐用，可以有效地抵御各种恶劣环境；抗强电磁干扰，并且高温散热能力极强；加上性能优异的电源伺服电路，可以最大限度地保证在煤矿设备监控、工厂车间设备监控等电压不太稳定的环境中正常使用。
H7000系列内嵌了完整的TCP/IP协议族，包括TCP,UDP,DDP,FTP,PPP,TELNET,HTTP,WebServer,SMTP,Pop3等。内嵌的TCP/IP使H7000系列有了各种方式访问Internet的强大能力。

2. 安全措施

本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。
数据中心可通过公网使用VPN 接入到移动GPRS网，采用VPN方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以使用原有的VPN设备，移动终端" title="移动终端">移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软件。通过VPN方式，客户端在连接应用服务器前，要经过Radius服务器的认证整个数据传送" title="数据传送">数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高，可充分保障速度和网络服务质量。另外，数据中心也可以采用APN接入方式" title="接入方式">接入方式，租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种成本高，安全性高、稳定可靠。

对于安全性要求非常高的系统，可考虑在专用APN接入的基础上再加上VPN接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的安全性。
A.VPN虚拟专网模式：企业内部网络中配置VPN服务器，移动终端加载具有VPN二次虚拟拨号的功能的客户端软件。采用VPN安全技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与Internet进行隔离，可对 整个数据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。
B. 利用SIM卡的唯一性，对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的 SIM卡手机号才能访问专用APN，移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。
C.对于特定用户，可通过数据中心分配特定的用户ID和密码， 其他没有数据中心分配的用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。
D.数据加密：通过VPN对整个数据传送过程进行加密保护。
E.网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。

四、结论

H7000无线DDN系统具有工作稳定、易维护、可升级性等诸多优点，同时，深圳宏电技术开发有限公司将为您提供完善的售后服务与支持。针对煤矿监控系统应用领域，深圳宏电技术开发有限公司竭诚为客户的数据通信提供有效的无线通信解决方案必将在此行业内拥有更加广阔的发展和应用前景。