煤矿井下KJ616矿压监测系统A.docVIP

煤矿井下KJ616矿压监测系统 （恒安） 引言 传统的矿压监测装置往往不够完备，抗干扰能力差，传感器技术落后，数据处理能力差，这些缺陷往往造成矿井安全监测不到位。针对这些情况，设计一套矿压综合检测系统，能快速准确反馈各种矿压信息，以采取措施加强顶板管理，保证煤矿的安全生产和运输。从而掌握采煤工作面矿压显现规律，并以此指导生产。本系统设计是一种低成本的煤矿监测系统。具有低成本，功能强，可靠性高，低功耗等特点。主要适用于中小型煤矿的检测。 本课题主要研究采煤工作面矿山压力观测，采掘空间附近应力增高区内的应力称为支承压力。 一、人机界面设计以前的检测系统很少用到人机界面，数据采集后，很难生动形象得看到各种信号， 现在绝大多数监测监控系统都使用了人机界面，实现了人际交互。 KJ 616 登记序列号 矿用检测、控制系统或设备 1、1 顶底板移近量监测画面设计 顶底板移近量是“三量”中的第一量，监测的数据主要有顶底板移近量读数，基点至煤壁距离，采高等参数。数据由下位机采集，在人机界面上显示出来。支架阻力，立柱缩量，顶底板移近量的实时显示。 1、2 活柱下缩量监测画面设计 活柱下缩量的观测通常是与顶底板移近量同时进行。通常活柱下缩量大概在0~20mm 之间。但是在周期来压期间，活柱下缩量较大。活柱下缩量监测画面。1、3支架载荷监测画面设计 顶板压力的大小，是通过支架载荷的强度的大小来表达的，因此，支架载荷是非常重要的参数。根据工作阻力与时间的关系可以计算出时间加权平均阻力。支架载荷监测。 二、矿压监测系统具有以下技术特点 1、该系统支持多个子系统和多元矿压参数监测，系统支持最多达16个独立采区（测区）的矿压监测，每个测区内可兼容工作阻力、顶板离层、围岩应力、锚杆支护应力、钻孔应力多元参数监测。系统容量达1000个测点。 2、系统根据采场地质条件采用了两级总线设计，总线之间完全隔离，工作面和巷道数据无线采集传输。 3、系统数据传输不但支持以太网总线传输模式，还具有LonWorks 总线传输模式以方便与原矿监控系统兼容。 4、智能一体化监测传感器，微处理器控制，具有现场独立报警设置功能，电池供电，超低功耗设计，可连续工作一年以上。 5、监测传感器内置无线传输模块，实现工作面现场无线数据传输，使用方便，减少现场维护量。 图1 KJ616 系统结构图 三、系统组成与要求： 1、矿压监测系统的结构与组成 综合数据监测系统主要由地面中心站监控主机和软件、通讯适配器、通讯电缆或光缆、矿用隔爆兼本质安全型电源箱、井下监控基站、无线数据收发机、矿用本安型数字压力计、围岩移动传感器、锚杆锚索应力数字压力计、钻孔数字压力计及防雷栅等单元构成。 监控软件对数据进行处理、显示并进行打印，通讯适配器通过RS232接口与监控主机相连接；电源箱为井下监控基站提供本质安全型电源；井下监控基站与收发机进行无线双向通讯，并将采集到的数据进行处理后通过传输线路上传到地面中心站；监测数据通过无线模块传送到无线收发机。 2、地面中心站 a)工业计算机：P4 2.8GHz/512Mb/2x160Gb/17’LCD； b)激光打印机：HP LaserJet 5200； c)通讯适配器； d)操作系统：Windows XP； e)数据库：SQL SERVER 2005； f)监控软件； g)地面监控主机能保存一年以上的监测数据。 3、 矿用隔爆兼本质安全型电源箱 为井下基站及其传感器提供本安电源，具有两路本地断电功能及备用电池供电功能。当交流电源停电时，后备电池可使基站连续工作2小时以上，单独维持单个基站可达10小时以上。 (1)防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志为Exd[ib]I； (2)具有本安电源、备用电源及断电器三大功能； (3)可提供1路12V、8路18V直流本安电源； (4)保护措施完善，输出电压稳定； (5)AC127V、220V、380V、660V多种电压等级灵活输入； (6)采用先进的开关电源二次稳压，效率高且适应电压范围宽。 4、井下监控基站 井下监控基站具有多通道、多制式的信号采集和通讯功能，能及时将监测到的各种环境参数、生产状态、实时传送给地面中心站，并执行中心站发出的各种命令。同时，基站还能就地监测和显示被测设备的运行状况及检测参数，及时发出报警和断电控制信号。 基站具备数据存储功能，通讯中断时，监控基站能保存4小时以上的监控数据，等通讯恢复正常后，监控基站保存的数据能被监测主机正确接收、处理；基站自带全向无线数据接收器，无需另配接收器以及相应的连接电缆。 a)防爆形式：矿用本质安全型