湯彩俠(河北省煤田地質(zhì)局第四地質(zhì)隊, 河北 宣化 075100)

目前，我國煤炭資源的地質(zhì)勘探主要依賴于鉆機(jī)設(shè)備，在廣泛應(yīng)用的鉆機(jī)設(shè)備中有不同的類別，如：煤鉆、“巖鉆”等，這些普遍應(yīng)用的鉆機(jī)設(shè)備其性能好壞，直接決定了地質(zhì)勘探質(zhì)量。煤礦鉆機(jī)性能綜合安全測試系統(tǒng)正是滿足這一實踐需要，采用專用計算機(jī)軟件和相應(yīng)儀器，進(jìn)行煤礦鉆機(jī)性能的安全監(jiān)控，自動生成綜合測試報表并加以自動化的后期分析和處理。

1 鉆機(jī)安全檢測系統(tǒng)設(shè)計的原則及安全生產(chǎn)要點控制

鉆機(jī)安全檢測綜合系統(tǒng)必須遵循以下原則進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，以達(dá)到相關(guān)實踐的應(yīng)用需求。

(1)滿足不同鉆機(jī)的需求。在普遍應(yīng)用的煤礦鉆機(jī)設(shè)備中，鉆機(jī)按照其應(yīng)用環(huán)境不同分為煤鉆、“巖鉆”，按其動力不同分為電動、氣動、液壓等不同類別，綜合測試系統(tǒng)必須統(tǒng)一考慮這些不同鉆機(jī)的類型，并能夠?qū)Σ煌吞柕你@機(jī)實施測試。

(2)綜合測試系統(tǒng)要保證其合理性和完整性。由于煤礦地質(zhì)環(huán)境的不同，鉆機(jī)設(shè)備的性能測試系統(tǒng)也要考慮使用環(huán)境的實際情況，保證鉆機(jī)在使用環(huán)境之下，可以合理地與其他設(shè)備進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的交互性運用。

(3)綜合測試系統(tǒng)要保持穩(wěn)定性和可控性。煤礦勘探中的鉆機(jī)設(shè)備應(yīng)用于不同的地質(zhì)條件下，未知的地質(zhì)、水文等環(huán)境很多，綜合測試系統(tǒng)的設(shè)計必須保證鉆機(jī)能夠應(yīng)付所有的惡劣地質(zhì)條件，在工作時始終保持穩(wěn)定性使用，并處于全程的可控狀態(tài)下。

2 鉆機(jī)安全綜合檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計

系統(tǒng)的硬件部分有主機(jī)、串行通信電纜、模數(shù)轉(zhuǎn)換及通信設(shè)備等，其上位機(jī)的主機(jī)硬件采用Windows2003操作系統(tǒng)，在模數(shù)轉(zhuǎn)換及通信設(shè)備之中具有較多的傳感器，分布在不同的位置；傳感設(shè)備與通信電纜的串行接口采用RS232的通信接口，每個傳感設(shè)備都各有一條獨立的線路。另外，HC系列測控儀、HSDZC電能測試儀、JW2A扭矩儀是主要使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換及通信設(shè)備。

3 鉆機(jī)安全綜合檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計創(chuàng)建

煤礦的鉆機(jī)安全綜合檢測系統(tǒng)軟件是在權(quán)限控制管理之下的軟件，它在其系統(tǒng)配置之下進(jìn)行鉆機(jī)性能檢測，總系統(tǒng)之下有三個子系統(tǒng)，即：通信子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)和報表子系統(tǒng)。這三個子系統(tǒng)主要涉及多線程和串口通信編程、數(shù)據(jù)庫界面設(shè)計、自動生成報表并導(dǎo)出報表等內(nèi)容，其具體模塊功能主要體現(xiàn)在權(quán)限管理模塊、鉆機(jī)檢測模塊、系統(tǒng)配置模塊、非功能安全需求設(shè)計模塊。

(1)權(quán)限管理模塊 這一系統(tǒng)軟件模塊是系統(tǒng)程序管理員對用戶的使用權(quán)限進(jìn)行增添、刪除或修改的管理，它可以根據(jù)不同的用戶類型設(shè)置不同的使用權(quán)限。該模塊建立了用例視圖，它是對系統(tǒng)功能進(jìn)行簡化、抽象、通用的結(jié)構(gòu)化的描述，是與技術(shù)無關(guān)的滿足用戶的意圖，主要包括：角色的確定、用例視圖的建立。

(2)鉆機(jī)檢測模塊 這一模塊主要是檢測技術(shù)人員使用的模塊，技術(shù)人員通過對這一模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、記錄、分析和儲存，對鉆機(jī)進(jìn)行性能檢測。但是，這一重要模塊也并非全部用戶都能使用，它也分為不同的等級：普通操作員、技術(shù)主管、系統(tǒng)管理員，他們各自有其功能與使用權(quán)限，在其使用權(quán)限下對鉆機(jī)進(jìn)行性能檢測：其中，普遍操作員只能讀取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)具有使用權(quán)限的用戶登錄之后，用戶即可以讀取數(shù)據(jù)并記錄；技術(shù)主管在具有上述功能之外，還可以對鉆機(jī)的歷史檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和打印。

(3)系統(tǒng)配置模塊 系統(tǒng)配置模塊是軟件的基礎(chǔ)、核心模塊，它為其他模塊提供基礎(chǔ)性參數(shù)，包括：檢測設(shè)備與計算機(jī)進(jìn)行連接的RS232通信接口、檢測設(shè)備的報警點和偏移量、報表格式和數(shù)據(jù)庫連接，這些重要、核心的基礎(chǔ)參數(shù)普通的操作員是沒有資格進(jìn)行使用的，只有技術(shù)主管才有權(quán)限進(jìn)行設(shè)置并修改，數(shù)據(jù)庫連接則由系統(tǒng)管理員直接進(jìn)行操作，以滿足用戶的需求。

(4)非功能安全需求設(shè)計模塊 鉆機(jī)綜合檢測系統(tǒng)的非功能性安全需求是為了滿足用戶除功能需求之外的性能，在系統(tǒng)創(chuàng)建設(shè)計的同時，還要對其非功能性安全設(shè)計進(jìn)行考慮，它主要包括：物理層的安全、網(wǎng)絡(luò)層的安全、系統(tǒng)層的安全、應(yīng)用層的安全、系統(tǒng)的完整性、可擴(kuò)充性和可維護(hù)性等。

4 結(jié)語

綜上所述，鉆機(jī)安全綜合檢測系統(tǒng)是針對鉆機(jī)在使用情況之下的指標(biāo)測試，它是集計算機(jī)軟硬件、專項檢測、通信線路于一體的系統(tǒng)設(shè)計，通過對鉆機(jī)性能的測試，生成并分析鉆機(jī)性能綜合檢測報表，安全、穩(wěn)定、可靠地應(yīng)用于地質(zhì)勘探實踐過程中。

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