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基于VPN网络技术的数字化远程瓦斯监控系统的联网建设与应用

永贵能源下属十几个煤矿大多地理偏僻，交通极为不便，在矿井网络建设的初期，采用了虚拟专网VPN的联网方式，永贵监控中心采用100M网通线路接入，各矿采用至少20M网通线路接入，这样为煤矿瓦斯监控数据和视频会议的顺利召开提供了基本的线路传输保证，同时也为企业内部信息化的应用搭建了基本可靠的网络基础平台。
1、基本概况
永贵能源自成立以来，经过五年的快速发展，现已拥有92亿吨煤炭储量，14对生产矿井，并托管了安顺、轿子山煤矿及黑桃煤矿，预计今年年底前还将整合落地10对以上的矿井，煤矿大都属于高瓦斯突出矿井，尤其是近期瓦斯事故频频发生，安全形势不容乐观；为了更好的掌握永贵能源所属煤矿安全动态,提高煤矿监控系统的整体管理水平，为煤矿综合调度提供可靠的依据，通过各级管理部门使煤矿监控系统能充分发挥应有的作用，瓦斯监控系统的联网工作已迫在眉睫、刻不容缓。目前永贵能源所属煤矿安全监控系统已全部安装完毕并陆续投入了正常使用；瓦斯远程网络监控系统是在生产、安全及管理方面的一个实时监测系统，对于煤矿的生产运行状况、安全水平、灾害预测预报具有重要的作用。瓦斯远程网络监控系统是通过应用信息平台，利用网络技术、数据库技术等信息化手段，将各矿现有的监控主机所采集到的数据，实时传到永贵能源调度中心。公司各级领导及相关管理部门可以随时掌握各个矿井的生产状况和安全状况，可以进行综合性动态分析，加强安全监管能力，为领导决策提供依据，确保矿井安全生产的顺利进行。
远程瓦斯监控系统的建设和应用，为永贵能源的安全生产提供了有力的技术保障，对于强化煤矿安全生产的多层监管具有重要意义。
2、远程瓦斯监控系统联网的建设原则和目标
2.1实用性原则
系统应充分考虑永贵能源下属煤矿的具体情况，采用成熟的技术和产品，系统操作简便，功能齐全，便于管理、维护，满足管理机构履行职责的实际需要。远程监控联网软件最终选用了重庆煤科院的基于WEB浏览器的B/S结构软件，管理和操作无需安装，维护简单。
2.2先进性原则
采用的系统架构是先进的，开放的体系结构，服务器和存储采用了最先进的vSPHERE系统中的DRS进行统一资源调配，并具有可扩展性和易升级性。
2.3安全性原则
信息管理系统整体的安全性是系统最基本的要求。利用网络系统、数据库系统和应用系统的安全机制设置,制订监控数据备份方案,拒绝非法用户入侵和合法用户的越权操作,避免系统遭到破坏,防止系统数据窃取和篡改。同时鉴于煤矿监控微机已接入网络,应该加强该机器的病毒查杀和网络安全防护。
2.4可靠性原则
主机系统、网络设备、备份设备等在生产应用中，安全、可靠将作为重点进行部署。由于接入煤矿越来越多，监控日常数据量大，时效性强，因此，在构建系统是采用了高性能的服务器集群和大容量的基于iSCSI的网络存储，利用vmware企业级的虚拟技术平台实现了系统在线迁移（Vmotion），零宕机维护等最新技术。由于下属煤矿监控系统采用不同的厂家产品，要求不同厂家接入上传系统要求数据接口标准化、统一化，以免影响远程监控数据的传输。

3、VPN-虚拟专用网络原理
虚拟专用网络VPN，是虚拟的企业内部专线。它通过特殊的加密通信协议将连接在Internet，位于不同地方的多个企业内部网络之间建立一条专用的通信线路，如同架设了一条专线一样。VPN技术原理是防火墙具有的重要技术原理一样，主要支持IPSEC和SSL传输加密协议。简单的说，VPN的核心就是利用公共网络建立虚拟私有网。在一个公共网络（通常是因特网）建立一个经过加密的安全连接，如同一条穿过公共网络的安全、稳定的“隧道”一样。虚拟专用网是对企业内部网络的扩展，并能保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的企业发展的因特网接入，以实现安全连接，是经济有效的连接到用户的安全外联网。

4、永贵能源VPN应用方案
4.1VPN设备选型
经过市场考察和筛选，公司最终采用了市场占有率最高用户口碑较好的深信服VPN设备，监控中心采用的是中高端的M5400，支持跨运营商多线路100兆带宽接入，下属煤矿采用中端的M5100-S，同时支持IPSEC加密协议和SSL加密协议，给移动用户提供了灵活的接入方式。为了确保安全监控稳定的网络带宽，有效杜绝网络病毒和恶意下载，监控中心和各矿均配备一台派网的流控设备对网络流量加以控制。
4.2VPN实施方案