一、 需求分析
GPRS 是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS 的推出，為行業和企業用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優點。GPRS 的出現為企業和行業用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
在煤炭企業，安全生產是擺在各級領導工作的第一位大事。而目前國內的煤炭生產安全事故不斷，特別是不斷發生的重大瓦斯爆炸事故造成了嚴重的損失，已經引起各級部門領導的高度重視，正采取措施保障煤炭安全生產。
隨著企業信息化的不斷深入，安全生產信息化成為企業信息化首當其沖的重要內容。利用現代化的信息技術手段，建設安全生產監督管理信息網絡系統，才能將安全生產監督管理工作落到實處。
在我國煤炭行業，大多數企業都已經或正在進行生產調度、監測監控等系統的建設，這些系統的建立在實現安全生產的過程中起到了重要的作用；但是由于各種系統建于不同時期，使用不同的技術，各系統無法有效的集成，使安全生產監測監控信息不能很好的整合、利用。將安全生產監測監控信息及時、準確的傳送到各級相關人員手中，缺乏有效的手段。系統需要在地面的中央控制室可對全礦井生產過程及設備實現自動化監測和控制，并能把信息通過網絡傳送給礦級領導，使領導在辦公室即可隨時了解生產、安全等信息，實現全礦井的統一調度和統一管理。需要系統的信息由下而上逐級集中，可與礦務局、焦煤公司的局域網內的計算機聯網，實現實時遠程查看。而控制既可集中于監控層操作，也可分散于設備控制層實施。各個子系統均可獨立自成體系，可以按照礦井要求分步配置，進而實現最佳配置。
針對這些問題，廈門四信通信開發人員，在多年的網絡測控經驗的基礎上，采用目前世界上最先進的數據通信技術，開發出了礦井安全遠程監測GPRS網絡系統，可以對煤礦進行分級管理，進行有效監管，預防和減少安全生產事故的發生。該系統采用先進成熟的GPRS 無線數據終端為遠程傳輸模塊，依托穩定、可靠的中國移動GPRS 網絡，系統運行可靠，數據采集實時性強。該系統有效的解決了其他通信方式存在的各種問題。在保證數據傳輸的及時、準確的前提下，將系統運行費用也降低到了最低；同時，通信鏈路由專業的運營商來維護，避免了用戶在使用監測系統的同時，還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題；節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。
GPRS 無線傳輸數據有以下優勢：
1．GPRS 用戶可隨意分布和移動自己的網絡點，無須擔心線路的維護或有線在移機時導致的通訊中斷。建設新的營業點無需進行拉線，埋線等工作。較光纖，或專線系統投資較少，設備安裝方便。
2．終端價格比較低，與 DDN 相比，較 DTU 或 DDN 專線 Modem 其終端價格便宜很多。
3．儀器設備反向控制：本系統對符合環保總局制訂的標準數據協議的儀器設備，可以實現儀器設備的時間校正、狀態報告、開關以及其他監測、控制等功能。
4．GPRS 資費便宜，計費合理。GPRS 資費包月比有線電話網絡資費還便宜。環保數據采集業務沒有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）。GPRS還可根據通信的數據量和提供的服務質量進行計費。在 GPRS 網中，用戶只需與網絡建立一次連接，就可長時間的保持這種連接，并只在傳輸數據時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不計費。這樣，營業點即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用。
5．GPRS 能最好地支持頻繁的、少量突發型數據業務。通信質量穩定可靠，永不掉線。
6．GPRS 網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。由于 GPRS 網本身就是一個分組型數據網, 支持 TCP/IP、X.25 協議，因此無需經過 PSTN 等網絡的轉接，直接與分組數據網（IP 網或 X.25 網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業務。采用TCP/IP 協議，較以前的無線數據網絡（集群，雙向傳呼，GSM 短信息）而言，網絡接入更加直接方便。
7．覆蓋較好，比較很多無線數據網絡（集群，雙向傳呼，CDPD，CDMA）而言，其網絡覆蓋是最好的。
二、解決方案
1．網絡結構圖
2、 功能模塊組成
a． 安全數據采集/傳輸
礦井原始數據采集（使用網絡、RS485、RS232、RS422 等接口直接采集瓦斯、一氧化碳以及硫化氫等有害氣體的濃度以及通風、掘進等數據）；
告警閾值數據設定（設定有害氣體的告警閾值，用以進行告警判斷）；
將實時數據通過遠程無線網絡傳輸到上一級單位；
上級單位接收下屬各礦上報的實時數據，并存入本地實時數據庫；
b. 安全信息告警
告警信息生成（將礦井原始數據和告警閾值進行比較，如果超過閾值則產生告警）；
告警數據上報上級單位（將告警數據上報給上級單位）；
逐級通知安全責任人（根據告警策略將告警信息逐級發送到安全責任人的手機上，督促其盡快處理）。在通知安全責任人時，可以根據告警策略的設置，分級分時通知安全責任人。當同時發生幾種告警時，根據系統的設定可以自動選擇發送優先級，例如同時發生瓦斯和硫化氫告警時優先發送瓦斯告警）。
c. 安全信息分析統計
系統定期將安全信息進行匯總、統計，并可輸出各種報表。
d. 基本管理
信息源管理（對原始數據和告警閾值數據進行配置和管理）；
告警策略管理（配置安全數據的告警策略，例如通知安全責任人的順序等）；
數據管理（數據庫備份、恢復等功能）；
3. 系統功能
（1）系統具備具備的功能有：監測瓦斯、風速、負壓、溫度、一氧化碳、饋電及風門開關等環境參數，還可以監測煤倉煤位、水倉的水位及主要機電設備開停等生產參數；監測電壓、電流、功率等電力參數；機電設備運行保護參數。
（2）配接更大的面積上顯示更多的工藝流程模擬圖、監測曲線、表格和文字，
① 系統生成及操作；
② 測點生成及操作；
③ 工藝流程模擬圖形顯示；
④ 各測點數據表格顯示；
⑤ 井上、井下各類模擬量參數的實時表格、拄狀圖、變化曲線顯示；
⑥ 井上、井下主要設備開停等開關量的實時值和開/停時間顯示；
⑦ 原煤產量等累計量的實時值和累計值顯示；
⑧ 各類報警除表格顯示外，還有聲訊信號；
⑨ 時鐘和日期顯示；
⑩ 系統相關設備及軟件操作說明跟蹤顯示。
（3）系統可配置顯示屏，可以顯示動、靜態模擬圖形、數據表格、歷史曲線、分層顯示采掘平面圖、測點配置，實時數據顯示等。也可通過顯示屏控制主機編制礦井實時礦井安全信息或提示。
（4）系統的人機界面十分友好，所有顯示和打印有操作人員只要用鼠標進行簡單的點擊即可，任何人都可方便使用，即使偶爾有錯誤的操作也不會影響系統的正常工作。為了確保系統配置等信息不被破壞，專門為系統管理人員、普通操作人員定義了操作權限并配置相應的口令密碼，只有口令密碼正確才能進入系統進行操作權限范圍內的操作。
（5）系統所有被檢測的參數、開/停信息及累計量累計、存儲，并可連續保持一年（系統軟件每三分鐘存盤一次），如有特殊情況可保存更長時間，這些數據可隨時用表格、二維曲線等形式顯示出來，可以打印保存。對重要設備用戶能夠調整模擬量或設備開停信息和存儲時間。
（6）系統有簡便的繪圖工具。所有動態、靜態圖都可由礦上一般操作人員繪制（繪圖時不影響主機實時監測功能）。
（7）系統具有列表顯示功能。模擬圖及相關顯示內容包括地點、名稱、單位、報警門限、斷電門限、監測值、最大值、平均值、最小值、斷電命令、饋電狀態、超限報警、斷電邏輯不符報警、傳感器故障、封鎖與解鎖等。開關量顯示內容包括地點、名稱、開/停時刻、狀態、工作時間、開停次數、傳感器狀態、閉鎖與解鎖等。累計量顯示內容包括地點、名稱、單位、累計量值等。
（8）系統具有模擬量實時曲線和歷史曲線功能，在同一坐標上用不同顏色顯示最大值，平均值，最小值曲線，在一屏上，最多顯示6個模擬量曲線，并設時間標尺，可顯示對應時間標尺的模擬量
