安全信息工程--以煤矿和交通安全监控为例

张勇、郝生武、蔡辉著的《安全信息工程--以煤 矿和交通安全监控为例》是作者及其所在团队多年来 工程技术实践的总结。全书较为详细地论述了安全信 息工程的基本原理、体系结构，阐述了在工业监测、 监控过程领域中的设计方法、设计思路，并给出了设 计实例。内容主要包括：安全信息工程概述；安全信 息工程的体系结构；安全信息工程的设计方法——矿 用乳化液矢量自动配比装置研究；安全信息工程的监 测监控系统——冲击地压的监测监控与事故分析；煤 矿安全监测大数据平台的开发与设计；大数据系统分 析方法及在安全预警中的应用；辐射剂量实时监测与 预警系统；吊管机智能监控仪的设计；煤矿水文监测 系统的设计；煤矿安全信息工程实例；安全信息工程 在交通智能管理系统中的应用研究。 本书可作为矿业工程、安全科学与工程、电子信 息科学与技术、测试计量技术及仪器、计算机应用技 术等领域的工程技术人员和高等院校师生的参考用书 。

1 安全信息工程概述 1.1 安全信息工程概述 1.1.1 安全的基本概念 1.1.2 信息的基本概念 1.1.3 安全与信息的关系 1.1.4 安全信息工程的应用 1.2 安全信息工程建设 1.2.1 安全信息工程建设的主要内容 1.2.2 安全信息工程的硬件设计 1.2.3 安全信息工程的软件设计 1.2.4 安全信息工程的预测与决策算法 1.3 安全信息工程举例 1.3.1 尤洛卡（精准信息）煤矿顶板动态监测系统 1.3.2 KJ95N型煤矿综合监控系统 1.3.3 河南义马煤矿工业视频监控 1.3.4 安全监控组态软件 1.3.5 安全管理信息系统 1.4 安全信息工程的发展趋势 1.5 安全信息系统的可靠性 2 安全信息工程的体系结构 2.1 系统分析 2.1.1 需求分析 2.1.2 系统设计的原则 2.2 设计方案 2.2.1 设计范围 2.2.2 主要内容 2.2.3 设计原则 2.2.4 设计依据 2.2.5 整体方案 2.3 系统设计 2.3.1 系统平台设计原则 2.3.2 系统平台主要技术要求 2.3.3 系统平台总体布置 2.3.4 康家湾矿井下拟建信号覆盖区域分析 2.3.5 系统总体布置及主干环网设计 2.3.6 光纤线路和基站布置 2.3.7 平台部分千兆交换机中段布置 2.3.8 大屏拼接显示系统 2.4 监测监控系统 2.4.1 系统设计要求 2.4.2 系统主要监测监控方案 2.4.3 监测监控的技术要求及达到的功能 2.4.4 主要监测监控设备 2.5 通信联络系统 2.5.1 系统设计要求 2.5.2 系统设计方案 2.5.3 主要有线通信设备 2.6 人员定位系统 2.6.1 系统设计要求 2.6.2 人员定位系统功能实现 2.6.3 定位卡总数及分配 2.7 项目评分表 2.8 建设工程项目工程量清单 3 安全信息工程的设计方法——矿用乳化液矢量自动配比装置研究 3.1 概述 3.1.1 问题的提出及研究的目的和意义 3.1.2 国内外概况及技术发展趋势 3.1.3 研究工作的设想 3.2 总体研究方案 3.2.1 系统实现的功能 3.2.2 系统的总体设计说明 3.2.3 系统的硬件设计 3.2.4 系统的软件设计 3.3 系统硬件模块设计及研究 3.3.1 传感器简介 3.3.2 单片机系统设计 3.3.3 A/D转换电路的设计 3.3.4 D/A转换电路的设计 3.3.5 变频调速电路的设计 3.3.6 液晶显示电路设计 3.3.7 键盘电路 3.3.8 控制输出及自动闭锁电路 3.3.9 电源电路设计 3.4 系统软件设计 3.4.1 单片机C语言简介 3.4.2 单片机软件设计 3.4.3 矢量控制 3.4.4 PID控制 3.4.5 编程举例 3.5 安全可靠性分析与设计 3.5.1 硬件抗干扰技术 3.5.2 软件抗干扰设计 3.5.3 防爆措施 3.6 系统功能的进一步扩展 3.6.1 分布式乳化液自动配比系统的组成 3.6.2 分布式乳化液自动配比系统接入矿井以太网的应用方案 4 安全信息工程的监测监控系统——冲击地压的监测监控与事故分析 4.1 星村煤矿3302工作面概况 4.1.1 矿井及工作面概况 4.1.2 冲击地压危险性分析 4.1.3 冲击危险指数评价 4.1.4 冲击地压危险区域划分 4.2 冲击地压监测监控的手段和方法 4.2.1 微震监测 4.2.2 冲击地压在线应力监测 4.2.3 钻屑法检测 4.2.4 电磁辐射法监测标准 4.3 冲击地压的发生过程 4.3.1 冲击地压事故基本情况介绍 4.3.2 监测系统的数据表现 4.3.3 事故分析 4.4 掘进期间冲击危险防治方案设计及卸压解危方案 4.5 回采期间冲击危险监测方案 4.6 回采期间冲击地压防治方案设计 4.6.1 工作面超前预防卸压 4.6.2 回采期间监测危险区域处理措施 5 煤矿安全监测大数据平台的开发与设计 5.1 煤矿检测大数据应用平台的基本架构 5.2 数据库设计 5.2.1 对象浏览器 5.2.2 数据库结构举例 5.3 软件应用环境 5.4 程序设计 5.4.1 程序启动 5.4.2 数据查询举例 5.5 源程序设计举例 6 大数据系统分析方法及在安全预警中的应用 6.1 数据来源 6.2 常用数据挖掘工具 6.3 聚类分析在安全预警中的应用 6.3.1 聚类分析的一般步骤 6.3.2 距离的定义 6.3.3 K-means（K均值）算法 6.3.4 围绕中心点的划分 6.4 支持向量机在安全预警中的应用 6.4.1 基本原理 6.4.2 支持向量机建模 6.4.3 结果与讨论 7 辐射剂量实时监测与预警系统 7.1 概述 7.1.1 辐射的基本概念 7.1.2 辐射对人体的影响 7.1.3 射线探测理论 7.2 辐射探测器的类型 7.3 煤矿辐射剂量监测要实现的基本功能 7.3.1 仪表分类 7.3.2 煤矿辐射剂量检测项目