本文的研究重点是提出和研究煤矿安全集成监控系统的应用,进行系统设计、实施和应用研究,目的是将煤矿目前现有的各自独立的安全监测监控系统,利用基于交换式环形工业以太网(又称工业以太环网,下同)技术进行系统的信息集中传输和网络集成,并基于GIS技术进行系统的功能集成和综合应用,为煤矿的信息化管理提供资源共享和企业级的系统集成应用。分析了目前煤矿的信息化建设中普遍存在的问题,指出随着计算机技术、网络技术、通信技术、微电子技术的进一步发展,为了满足现代煤矿安全生产和信息管理的要求,多个单一的监控功能的煤矿监控系统必然被性能可靠、功能强大的全矿井综合集成监控系统所代替,并朝着网络化、标准化、智能化的方向发展。煤矿井下传统传输系统诸多固有缺陷,严重阻碍着煤矿信息化建设发展的进程。本文针对这个问题提出了基于工业以太环网的煤矿安全集成监控系统的应用,并给出基于千兆工业以太环网和基于GIS技术的煤矿综合信息化应用集成平台总体结构的思路。在原有的三层网络结构的基础上进行改进,利用交换式的工业以太网络结合工业现场总线,代替采用铜缆或者模拟光纤的传统传输系统,集中传输煤矿井下各种安全监测监控子系统的信息,使煤矿井下的安全信息、设备的工况信息和控制信息能够在一个统一的平台上传输、监控和管理。通过对系统的可行性分析,并结合典型应用、实验论证及全面的性能测试,说明了在千兆工业以太环网传输系统上传输安全监控信息的实时性和可靠性,并且其它一些传输特性,以及建设成本和运营成本等各项指标均优于传统以铜缆或者光纤组网的模拟传输系统。本文研究了建立煤矿安全集成监控的综合应用平台的问题。提出采用C/S(客户端/服务器)和B/S(浏览器/服务器)相结合的体系结构。设计了基于GIS的煤矿安全集成监控系统,研究了系统的结构、组成、各子系统的功能,最后以煤矿井下数字视频监控系统、人员定位搜救系统等子系统在煤矿安全监控中的实际应用为例,论述了系统应用的良好效果。研究结果表明,煤矿集成监控系统的信息共享、功能互补和综合应用,有效解决了信息孤岛问题,可以监督和确保煤矿生产安全,并可实现与煤矿井上的综合办公自动化网络(办公局域以太网)的无缝连接。所以,本系统也是一个集煤矿办公自动化、生产经营管理、安全生产监测监控为一体的高度集成、高度共享的信息系统平台。