衝擊地壓線上監測通過實時線上監測工作面前方采動應力場的變化規律，找到高應力區及其變化趨勢，實現衝擊地壓危險區和危險程度的實時監測預警和預報。
基本介紹
- 中文名：衝擊地壓線上監測
- 主要用途：找到高應力區及其變化趨勢
- 系統原理：岩層運動與鑽孔圍岩應力之間關係
- 功能：井下現場顯示數據和報警
系統原理,使用環境,
系統原理
衝擊地壓實時線上監測預警的基本原理是岩層運動、支承壓力、鑽屑量與鑽孔圍岩應力之間的內在關係。
通過實時線上監測工作面前方采動應力場的變化規律，找到高應力區及其變化趨勢，實現衝擊地壓危險區和
危險程度的實時監測預警和預報。
可實現以下功能：
● 井上計算機動態顯示監測參數、報警；
● 井下現場顯示數據和報警；
● 監測數據自動記錄存儲；
● 連續監測曲線顯示、分析；
● 歷史數據查詢及報表輸出；
● 綜合分析及頂板安全評估分析。
● 局、礦頂板動態監測網路功能
● 網路用戶Web訪問模式線上動態監測；
● 資料庫數據信息共享；
● 綜合分析及頂板安全評估分析；
● 監測日報網上報表；
系統結構與組成
“煤礦頂板動態監測系統”的主要特點是採用環行匯流排結構，可涵蓋全礦井多類型礦壓參數監測。系統以計算機網路為主體，兼容井下通訊電纜、光纜專線、乙太網絡多種數據傳輸模式。監測參數包括：工作面支架作阻力檢測、圍岩離層運動檢測、錨桿載荷應力檢測、岩層（煤層）內部應力檢測四個方面。
系統的監測功能組成
監測系統由井下和井上兩大部分組成，如圖1所示。監測系統有4個不同監測功能的子系統組成。4 個監測子系統從功能上加以區分，硬體結構使用統一的匯流排地址編碼，系統的實際布置上分站可以混合排列，監測伺服器通過通訊協定區分數據類型。井上檢測伺服器（計算機）可接入礦區區域網路，支持網路線上監測和信息共享。
井上監測信息與報警網路
如圖 2，井上監測信息與報警網路包括：1）數據接收單元、監測伺服器；2）礦井辦公區域網路和客戶端。井下監測網路通過井下的監測主站接入礦井工業以太環網交換機或光纖或通訊線纜將數據傳送到井上。當使用工業以太環網時傳輸數據，選用主站的RJ45 接口並將主站設定成NPORT（乙太網聯網伺服器）模式。當選用電話通訊線路時將主站配置成RDS（基帶差分傳輸） 通訊模式。
監測伺服器採用工業級PC，擴展了RDS 數據接發通訊單元。工業PC 配置Earthnet 乙太網網接口（RJ45）與區域網路交換機連線。監測伺服器獲取井下以太環網NPORT 接口監測數據時需保證與環網相通的物理鏈路。本系統監測分析軟體CMPSES 運行Windows 2003 server 平台，資料庫採用SQL server，採用C/S 和B/S結構，支持礦井區域網路客戶端模式和Web訪問模式。CMPSES 監測分析軟體支持GPRS/CDMA 公用數據傳輸網路的圖文簡訊群發信息和報警功能。監測伺服器連線GPRS/CDMA數據接發單元，根據軟體的配置信息，授權的手機用戶可接收不同的數據信息和報警服務。報警信息分2級：預警信息和緊急報警信息。
井下部分硬體組成
頂板動態監測系統井下部分包括：通訊主站、測區通訊分站、測區壓力監測分機、頂板離層監測感測器、錨桿/錨索應力監測感測器、鑽孔應力感測器以及防爆型供電電源和通訊電纜組成。井下部分採用兩級隔離485匯流排，通訊主站下位匯流排連線測區通訊分站，最大可連線16 個測區分站。測區通訊分站承擔不同的監測功能，一般一台通訊分站負責監測一個開採工作面及回採巷道，測區內匯流排連線壓力分機、離層匯流排式感測器、錨桿匯流排式感測器、鑽孔應力匯流排式感測器。每個通訊分站最大可連線64個監測站點（分機或感測器），可滿足國內大型礦井多採區布置的礦壓監測需要。不同類型的監測站點採用統一編碼。通過通訊協定中的標誌符區分參數類型。通訊主站內置RDS-100、PTS485、DE311 通訊接口，分別支持電話線、單膜光纖、乙太網（TCP/IP協定）數據傳輸。井下通訊主站可通過電話線路、單模光纖或以太環網與井上的監測伺服器連線連線。
系統的主要技術指標
● 井上計算機動態顯示監測參數、報警；
● 井下現場顯示數據和報警；
● 監測數據自動記錄存儲；
● 連續監測曲線顯示、分析；
● 歷史數據查詢及報表輸出；
● 綜合分析及頂板安全評估分析。
● 局、礦頂板動態監測網路功能
● 網路用戶Web訪問模式線上動態監測；
● 資料庫數據信息共享；
● 綜合分析及頂板安全評估分析；
● 監測日報網上報表；
系統結構與組成
“煤礦頂板動態監測系統”的主要特點是採用環行匯流排結構，可涵蓋全礦井多類型礦壓參數監測。系統以計算機網路為主體，兼容井下通訊電纜、光纜專線、乙太網絡多種數據傳輸模式。監測參數包括：工作面支架作阻力檢測、圍岩離層運動檢測、錨桿載荷應力檢測、岩層（煤層）內部應力檢測四個方面。
系統的監測功能組成
監測系統由井下和井上兩大部分組成，如圖1所示。監測系統有4個不同監測功能的子系統組成。4 個監測子系統從功能上加以區分，硬體結構使用統一的匯流排地址編碼，系統的實際布置上分站可以混合排列，監測伺服器通過通訊協定區分數據類型。井上檢測伺服器（計算機）可接入礦區區域網路，支持網路線上監測和信息共享。
井上監測信息與報警網路
如圖 2，井上監測信息與報警網路包括：1）數據接收單元、監測伺服器；2）礦井辦公區域網路和客戶端。井下監測網路通過井下的監測主站接入礦井工業以太環網交換機或光纖或通訊線纜將數據傳送到井上。當使用工業以太環網時傳輸數據，選用主站的RJ45 接口並將主站設定成NPORT（乙太網聯網伺服器）模式。當選用電話通訊線路時將主站配置成RDS（基帶差分傳輸） 通訊模式。
監測伺服器採用工業級PC，擴展了RDS 數據接發通訊單元。工業PC 配置Earthnet 乙太網網接口（RJ45）與區域網路交換機連線。監測伺服器獲取井下以太環網NPORT 接口監測數據時需保證與環網相通的物理鏈路。本系統監測分析軟體CMPSES 運行Windows 2003 server 平台，資料庫採用SQL server，採用C/S 和B/S結構，支持礦井區域網路客戶端模式和Web訪問模式。CMPSES 監測分析軟體支持GPRS/CDMA 公用數據傳輸網路的圖文簡訊群發信息和報警功能。監測伺服器連線GPRS/CDMA數據接發單元，根據軟體的配置信息，授權的手機用戶可接收不同的數據信息和報警服務。報警信息分2級：預警信息和緊急報警信息。
井下部分硬體組成
頂板動態監測系統井下部分包括：通訊主站、測區通訊分站、測區壓力監測分機、頂板離層監測感測器、錨桿/錨索應力監測感測器、鑽孔應力感測器以及防爆型供電電源和通訊電纜組成。井下部分採用兩級隔離485匯流排，通訊主站下位匯流排連線測區通訊分站，最大可連線16 個測區分站。測區通訊分站承擔不同的監測功能，一般一台通訊分站負責監測一個開採工作面及回採巷道，測區內匯流排連線壓力分機、離層匯流排式感測器、錨桿匯流排式感測器、鑽孔應力匯流排式感測器。每個通訊分站最大可連線64個監測站點（分機或感測器），可滿足國內大型礦井多採區布置的礦壓監測需要。不同類型的監測站點採用統一編碼。通過通訊協定中的標誌符區分參數類型。通訊主站內置RDS-100、PTS485、DE311 通訊接口，分別支持電話線、單膜光纖、乙太網（TCP/IP協定）數據傳輸。井下通訊主站可通過電話線路、單模光纖或以太環網與井上的監測伺服器連線連線。
系統的主要技術指標
使用環境
1） 環境溫度：0℃～+40℃；
2） 相對濕度：<90%（+25℃）；
3） 大氣壓力：80kPa～106Pa；
4） 海拔：<3000 米；
5） 無顯著振動和衝擊的場合；
6） 允許在煤礦井下含瓦斯等爆炸性氣體但無腐蝕性氣體的環境中使用；
系統綜合技術指標
監測伺服器作業系統: Windows 2000 service sp4
資料庫平台： SQL server 2005 標準版
網路平台：區域網路
1）系統分站容量 1——16 （通訊分站）
2）系統監測點數< 1000
3）系統通訊距離:通訊線纜：<10km 光纖及乙太網<25km
4）巡測周期 5秒/分站
5）傳輸接口CAN匯流排信號 串列異步
6）通訊速率2400—19200BPS
傳輸接口的技術指標
1) 輸入通道 1——4路
2）輸入接口CAN匯流排信號
3）輸出接口RS-232
4）安全隔離方式光電耦合（2500V）
5）電源 AC 220V 0.1A
6）具有通訊指示燈以及電源上電指示燈
通訊分站的技術指標
1） 站點容量 1——32
2） 顯示方式LCD 128*64 LED背光
3） 通訊方式RS-485 2400bps
4） 通訊距離1200m (工作面)
5） 電源DC18V （本安電源）150 mA
6）防爆形式本質安全型Exibl
7）快取容量：32KB
壓力感測器的技術指標
1）壓力通道數2
2）量程 0——60Mpa
3）精度1.5%
4) 顯示方式3位數顯高強光LED
5) 通訊方式：無線電磁波通信
6）通信距離：100米（工作面）
7) 電源DC3.6V （鋰電池） 50mA
8）防爆形式本質安全型Exibl
圍岩移動感測器的技術指標
1）安裝深度 1——20米
2）量程 0——500mm
3) 測量精度1%
4）電源 7——18V 20mA
5）輸出RS-485 串列異步
6）通信距離：1200米
7）通信速率：2400bps
6）防爆形式本質安全型Exibl
錨桿應力監測感測器的技術指標
1）量程 0——450KN
2）測量精度1%
3）輸出信號 0——125mV
4）電源 7——18V
5）防爆形式本質安全型Exibl
鑽孔應力感測器的技術指標
1）安裝範圍 1——12m
2) 量程 0——25 MPa
3）測量精度2.5%
4）輸出信號 0——125mV
5）電源 7——18V
6）防爆形式本質安全型Exib1
監測系統配置表
1、系統配置如下：
序號名稱型號單位數量
井上部分1地面監控主機研華510台1
2雷射印表機HP1025台1
3UPS電源STK台1
4地面礦用本安型信息傳輸接口KJ616-J（A）台1
5數據處理軟體KYJ套1
6防雷柵SR-E24V/2S個1
井下部分7 礦用本安型信息傳輸接口KJ616-J（B）台1
8 礦用數據傳輸分站KJ616-F台3
9礦用本安型數據傳輸子站KJ616-F1台3
10 礦用壓力感測器GPD60台10
11 礦用圍岩移動感測器GUD500台50
12礦用本安型錨桿（索）應力感測器GPD450M台50
13礦用本安型鑽孔應力感測器GYW25台50
14礦用隔爆兼本安不間斷電源DXJ127-12台7
15通訊線纜MHYV1*4*7/0.37米3000
16接線盒JHH-3T個170
衝擊地壓監測
4）輸出信號 0——125mV
5）電源 7——18V
6）防爆形式本質安全型Exib1
監測系統配置表
1、系統配置如下：
序號名稱型號單位數量
井上部分1地面監控主機研華510台1
2雷射印表機HP1025台1
3UPS電源STK台1
4地面礦用本安型信息傳輸接口KJ616-J（A）台1
5數據處理軟體KYJ套1
6防雷柵SR-E24V/2S個1
井下部分7 礦用本安型信息傳輸接口KJ616-J（B）台1
8 礦用數據傳輸分站KJ616-F台3
9礦用本安型數據傳輸子站KJ616-F1台3
10 礦用壓力感測器GPD60台10
11 礦用圍岩移動感測器GUD500台50
12礦用本安型錨桿（索）應力感測器GPD450M台50
13礦用本安型鑽孔應力感測器GYW25台50
14礦用隔爆兼本安不間斷電源DXJ127-12台7
15通訊線纜MHYV1*4*7/0.37米3000
16接線盒JHH-3T個170
衝擊地壓監測