要为

OPC 方式和文本文件方式。 

　　

2.1 OPC 方式 

　　

OPC 协议是开放的工业标准协议，用于不同系统间的数据交换，WinCC、Intouch、IFix

等主流工控厂商的组态软件都提供了标准的

OPC 数据访问接口。OPC 是基于微软 DCOM 技

术构建，数据传输效率较高，响应速度快，但由于

DCOM 的缺陷，针对 OPCServer 端的安

全配置较为繁琐，跨防火墙访问也存在问题。为解决这些问题，也可以采用一些第三方产品，
比如

MatrikonOPC Tunneller、OPCDataHub 等，可以实现跨防火墙访问、DCOM 零配置等，

如图

1 所示。 

　　图

1 Matr ikonOPC T unneller 产品示意图 

　　

2.2 文本文件方式 

　　各监控子系统根据约定的数据集成标准协议，生成相应的文本文件，集成方读取和解
析文本文件，将数据采集到煤矿监控数据中心。

 

　　文本文件方式的优点在于协议容易理解，各监控子系统厂家容易编写出相应的数据转
换程序，生成的文本文件可以直接阅读，便于问题的排除和区分。而其缺点主要是由于通过
磁盘文件来交换数据，数据的传输效率较差。

 

　　

3.数据的压缩 

　　随着煤矿生产监测系统的不断完善和增多，产生的监测数据也越来越庞大，如果没有
高效的数据压缩技术，建立煤矿监控数据中心将比较困难。由于生产过程实时数据都是秒级
甚至毫秒级数据，如果采用传统的直接采集存储方案，将会占用大量的存储空间，大大增
加存储成本并极大地影响系统处理效率。生产过程的原始测量数据中包含大量的冗余和不相
关信息，在保留过程特征信号的基础上剔除冗余和不相关信息，就可以实现数据压缩。数据
压缩的本质是数据变换，它是在压缩比和信号保真度或逼近误差之间寻求一种折衷的方法。
过程数据压缩方法基本分为

3 种，即分段线性方法、矢量量化方法及信号变换法。而分段线

性方法又包括矩形波串法、向后斜率法、

SDT（Swing Door Trending，旋转门）法及 PLOT 法。

 
　　由于过程数据大多是缓慢变化的数据，采用分段线性化的方法可以很好地表示历史数
据的变化趋势，在工业过程中应用最多的是

SDT 方法，它的突出优点就是算法简单、执行

速度快。国外知名的实时数据库

PI 以及部分组态软件厂家 iFix 等都基于该算法来进行数据

的压缩处理。

 

　　

4.数据的弥补 

　　在数据集成的过程中，可能存在各种原因引起数据丢失情况，比如现场传感器故障、监
控子系统主机故障等，为了给数据分析提供完整的数据，需要考虑数据的弥补机制。

 

　　弥补的途径和方法如下：

 

　　（

1）通过前后关联传感器的数据以及数据之间的关联模型，推算出相应的缺失值。比

如工作面瓦斯，可以根据上隅角或回风流瓦斯之间的关联模型来进行推算，而该数学模型
可以通过正常情况下一段时间内的历史数据，分析和建立两者之间的数学关系，为数据的
弥补提供依据。

 

　　（

2）通过传感器过去的值以及相关设备的运行状态，推算出相应的缺失值。根据缺失

数据时间段的设备运行状态以及其它相关参数，在该数据历史数据中寻找类似的现场状况
下的数据。比如工作面瓦斯浓度，其影响因素主要有采煤机的开停、风速等，那么类似环境
下的历史数据则可以弥补缺失的瓦斯浓度数据。

 

　　

5.结语 

　　煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃、易爆可燃性气体和煤尘。监控系统作为预防
和防止煤矿爆炸等灾难性事故起到了不可替代的作用，井下作业人员生命有了更高的安全