一、背景介紹
安全生產事關人民群眾生命和國家財產安全，是全面建設小康社會巨集偉目標的重要內容，是實踐"三個代表"重要思想的具體體現。煤礦瓦斯事故是煤礦安全生產中發生頻率高，危害程度大的主要事故源。做好礦井安全管理工作，解決煤礦的瓦斯隱患是實現煤礦安全生產狀況根本好轉的關鍵一環。這也是國家煤礦安全監察局當前部署的重點工作之一，是國家實現以資訊化帶動工業化的戰略目標的需要。“煤礦安全監控系統”是統一提升煤礦安全生產，實現煤炭行業管理部門和煤礦安全生產監察部門對煤礦安全生產狀況的實時監測和監控的重要技術手段。實施統一的“煤礦安全監控系統”對煤礦安全生產的長治久安具有極其重要的意義。
各煤礦地理位置偏僻，地形複雜，採用有線網路通訊網路建設投資大，網路佈線困難，網路維護成本高。採用微波，數傳電臺等載波方式進行資料傳輸，網路的覆蓋率低，傳輸距離有限，使用者需自己建立網路，投資較大，需要投入人力物力進行維護。採用電信運營商數字蜂窩行動網路作為傳輸網路是非常合適的。經過細緻的勘查，深入分析，嚴格測試，由於快速的通訊速度，安全可靠的通訊質量，煤炭監察局最終選擇了CDMA無線資料通訊網路作為“煤礦安全監控系統”資料傳輸網路。
二、CDMA網路介紹
CDMA 是分碼多重進接的英文縮寫(Code Division Multiple Access)，它是在數字技術上的分支—擴頻通訊技術上發展起來的一種新的無線通訊技術。CDMA技術的原理是基於擴頻技術，即將需傳送的具有一定訊號頻寬資訊資料，用一個頻寬遠大於訊號頻寬的高速偽隨機碼進行調製，使原資料訊號的頻寬被擴充套件，再經載波調製併發送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的頻寬訊號作相關處理，把寬頻訊號換成原資訊資料的窄帶訊號即解擴，以實現資料傳輸。
CDMA網路具備如下特點：
1、安全保密性高。一方面與傳統有線傳輸方式相比較，無線傳輸僅僅指的是從使用者端到CDMA基站，而從基站到使用者資料中心都是通過有線網路進行傳輸。另一方面，由於CDMA所採用的無線通訊技術也決定了較其他無線通訊方式具有更大的安全保障。
2．資費便宜，計費合理。CDMA應用套餐方式，由於沒有大資料量的傳輸，所以沒有必要採用資費很高的專線（DDN等）。而CDMA可以根據通訊的資料量進行計費。在CDMA網中，沒有資料傳輸時是不被計費的。所以網點不需要頻繁建立連線，當然也不必支付傳輸空閒時的專線費用，而客戶再也不用不耐煩地等待電話撥號登入的過程。
3．裝置投資低。傳統的DDN等專線，需要購買專線Modem，撥號方式則需要購買Modem Pool ，普通Modem，ISDN Modem等裝置。而採用CDMA無線方式只需要購買無線數傳即可，投資要小得多。
4．新增和改變網點方便。如果採用了CDMA方式，使用者可隨意改變自己的營業網點，而無須擔心線路的維護或在移動時導致的通訊中斷。新增點時也無需進行佈線，埋線等牽涉多方的工作。
5．線路穩定，永不掉線。CDMA採用的分組技術，所以能夠最好地支援頻繁的或少量突發型的資料業務。
6．網路接入速度快。CDMA登入網路的時間時很短暫，相對撥號方式的1、2分鐘，它只需要5-6秒，而且一旦連線，則時刻線上，因此可以提供與現有資料網的無縫連線。
7．傳輸速率高。提供高達153.6Kbps的分組資料業務，可以開展無線INTERNET，無線多媒體，無線電子商務，視訊點播等業務。
8．網路覆蓋好。由於CDMA使用是800M的頻段，它的覆蓋廣度和深度都很不錯，**聯通從2001年開始建設CDMA網路，經過三年共三期的建設，到2003年，CDMA網路總容量達到5000萬戶以上，網路覆蓋包括西藏在內的全國31個省、自治區、直轄市的300個以上地級市，經濟發達地區覆蓋到鄉，中等發達地區覆蓋到縣。與此同時CDMA提供覆蓋全國99%地域範圍的可漫遊、移動無線資料服務。
三、系統構成
煤礦安全監控系統要求井下采集到的各種資料能安全、及時有效的傳輸彙總到地面監控中心，通過CDMA無線網路傳輸至無線網路中心LAS 裝置，再通過專線傳輸到地方煤炭監控中心及上級安全監察部門。為確保網路安全，在現有物理網路的基礎上建立基於L2TP 協議的VPN 邏輯虛擬專網，實現煤礦與地方煤炭監控中心的安全通訊。地面監控中心通過分配的專用賬號以撥號方式撥入CDMA網路，認證伺服器(AAA) 和煤炭安全監察局認證伺服器(Radius)共同完成無線撥入煤礦使用者的認證和鑑定。煤礦使用者通過認證和鑑定後在煤礦和煤炭安全監察局之間建立VPDN專用通訊通道。通過VPDN網路專用通訊通道，煤炭監控中心及上級安全監察部門可實時監控煤礦安全生產資料。無線網路的煤礦安全監控系統主要由三大部分組成：地面監控中心，無線資料傳輸網路平臺，煤炭監控管理中心繫統。
1、地面監控中心：由監控主機，傳輸介面，不間斷電源，CDMA無線路由器，彩色印表機，監控軟體，分站，風速感測器，溫度感測器，一氧化碳感測器，裝置開停感測器，煙霧感測器，瓦斯感測器，遠動開關等組成。
2、無線資料傳輸網路平臺：目前國內的無線公網，如CDMA網路平臺。
3、煤炭監控管理中心繫統：網路通訊伺服器，實時資料庫伺服器及使用者控制操作介面等。
四、總結
利用CDMA 網路的資料服務，藉助無線路由器，系統投資小，組網方便靈活，傳輸速度快，易維護；能夠順利完成煤礦生產現場安全監控資訊傳輸，將對煤礦事前管理，降低瓦斯的危害程度，杜絕違規開採，違章作業，減少煤礦事故的發生起到積極的作用。