系統(tǒng)概述
“礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”是由我公司針對礦井深部開采遇到的難題,結(jié)合礦井實際情況,分析研究礦井深部圍巖破碎機理,通過理論分析、實踐應(yīng)用探討,最新研發(fā)的新一代光纖頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)基于激光光學(xué)原理,采取無源本安設(shè)計,從“傳感單元、監(jiān)測主機、服務(wù)器、云計算”整個鏈路層,采用C/S與B/S架構(gòu)相結(jié)合的數(shù)字化架構(gòu)。系統(tǒng)主流通訊協(xié)議采用當今工業(yè)控制領(lǐng)域的標準通訊協(xié)議Modbus及TCP協(xié)議,系統(tǒng)主機以TCP/IP通訊為主,以CAN、485總線通訊為輔,符合智慧礦山及智能化建設(shè)需求,實現(xiàn)數(shù)字化傳輸,系統(tǒng)配備RJ45與光纖通訊接口。系統(tǒng)構(gòu)架簡單,實時在線監(jiān)測,傳輸距離可達20km;傳感器無源本安設(shè)計,具有極高的抗干擾能力,適合煤礦井下高溫、高濕、高濃度粉塵環(huán)境,并能滿足監(jiān)測現(xiàn)場就地顯示。
礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件主要功能包括實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)查詢、設(shè)備管理、系統(tǒng)設(shè)置等功能;其強大的數(shù)據(jù)查詢、報表和數(shù)據(jù)庫等功能,為用戶能夠快速便捷的了解現(xiàn)場信息提供了有效的途徑;通過對頂板位移情況監(jiān)測、頂板及兩幫錨固狀態(tài)、工作面超前支撐壓力等信息的實時采集與分析,實現(xiàn)巷道安全性的自動識別判定、超前支撐壓力分布及轉(zhuǎn)移特征的分析,實現(xiàn)對煤礦頂板動力災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測,實時掌握了頂板的變化規(guī)律,準確預(yù)報早期隱患點的位置,對預(yù)防頂板事故,確保安全生產(chǎn)具有重要意義。同時通過頂板動態(tài)變化規(guī)律分析,可以判斷頂板離層位置,為合理支護參數(shù)提供數(shù)據(jù)依據(jù),解決支護不足或過度支護的問題,具有較好的經(jīng)濟效益和安全效益。
技術(shù)指標
1、系統(tǒng)主機技術(shù)指標:
序號 |
參數(shù)描述 |
技術(shù)指標 |
單位 |
1 |
工作方式 |
連續(xù)監(jiān)測 |
/ |
2 |
顯示方式 |
液晶顯示 |
/ |
3 |
通訊端口 |
RJ45/光口 |
/ |
4 |
傳感器接口 |
采用標準SC/APC接口 |
/ |
5 |
響應(yīng)時間 |
<30 |
s |
6 |
傳輸距離 |
20 |
km |
7 |
單通道容量 |
4 |
個 |
8 |
支持通道數(shù) |
8/16/32/36 |
個 |
9 |
傳感器工作環(huán)境 |
0~40 |
℃ |
10 |
供電電源 |
AC 127/660/1140 |
V |
2、光纖傳感器技術(shù)指標
|
光纖離層傳感器 |
光纖錨桿(索)應(yīng)力傳感器 |
光纖鉆孔壓力傳感器 |
量程 |
0~500mm |
0~600kN |
0~40MPa |
分辨率 |
0.1mm |
0.1%F.S |
0.2%F.S |
測量精度 |
±2mm |
±3kN |
±0.4MPa |
使用環(huán)境溫度 |
0~40℃ |
||
相對濕度 |
45%~90% |
||
大氣壓力 |
80~106KPa |
系統(tǒng)功能
顯示功能:滿足多種類型圖表、系統(tǒng)圖、曲線圖、柱狀圖等顯示要求。
分析功能:滿足歷史趨勢顯示,對未來趨勢進行評估,提供檢修參考信息;
報警功能:可根據(jù)實際情況設(shè)定不同地點的頂板參數(shù)預(yù)警值、報警級別及地理位置名稱,具備聲光報警;
打印功能:具備各種報表的打印功能;
上傳功能:滿足實時數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳,輕松實現(xiàn)無人值守。
自檢功能:系統(tǒng)中某一個傳感器出現(xiàn)故障,能夠通過軟件甄別出故障傳感器。
表格定制:滿足用戶可定制各種表格:實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)及統(tǒng)計報表、報警一覽表等。
查詢功能:滿足在系統(tǒng)圖上直接查詢設(shè)備信息、運行歷史數(shù)據(jù)等。
光纖頂板動態(tài)監(jiān)測與傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)對比
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現(xiàn)有傳統(tǒng)頂板動態(tài)監(jiān)測手段 |
光纖頂板動態(tài)監(jiān)測技術(shù) |
機械式人工 監(jiān)測技術(shù) |
煤礦機械式頂板離層儀是一種比較常見的井下頂板離層量監(jiān)測儀表,其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉,在煤礦上得到廣泛應(yīng)用。存在精度低,無法實時在線監(jiān)測,需要專員定期巡檢記錄,無法及時發(fā)現(xiàn)隱患的缺點。 |
立足于煤礦井下環(huán)境,基于光學(xué)原理研發(fā),適合煤礦安全生產(chǎn)需求的全光纖頂板動態(tài)數(shù)字化在線監(jiān)測與破碎治理預(yù)警系統(tǒng),其特點概括為系統(tǒng)無分站、傳感器不帶電。該系統(tǒng)涉及的礦用光纖傳感器提供一種現(xiàn)場安裝方便、現(xiàn)場可視化、無源監(jiān)測、測量精度高、量程范圍大、本質(zhì)安全,特別適合在易燃易爆、高溫、高壓、潮濕、強電磁場、腐蝕性等極端條件下的測量,并能實時本地顯示及遠程實時監(jiān)控預(yù)警預(yù)報;礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測主機供電電源127V/660V/1140V,無需考慮接電難問題,系統(tǒng)單臺主機容量大,物理通道不少于36個,單機可接入不少于180支傳感器,同時兼容頂板離層、錨桿(索)應(yīng)力及鉆孔應(yīng)力傳感器。 |
電子 監(jiān)測技術(shù) |
傳統(tǒng)的電子類頂板離層傳感器其原理簡單,多數(shù)是單片機加ADC采集單元。容易受井下淋水及粉塵腐蝕,造成傳感器使用壽命短,信號傳輸易受電磁干擾,導(dǎo)致數(shù)據(jù)突變、誤報等問題。 |
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有線總線式 監(jiān)測技術(shù) |
基于有線總線式網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x層監(jiān)測傳感器也得到了廣泛應(yīng)用。但由于有線網(wǎng)絡(luò)成本高、中繼分站多、供電繁瑣、施工安裝和維護不方便、靈活性差,拓展性不足,易造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差。 |
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無線傳輸 監(jiān)測技術(shù) |
無線類傳感器克服有線總線式傳感器大部分缺點。但由于考慮傳感器的功耗,數(shù)據(jù)多采用定時傳輸,且電池使用壽命短、維護工作量大。受井下復(fù)雜環(huán)境影響,其傳輸距離有限,系統(tǒng)需要大量中繼站,導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差。 |
煤安證書