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KJ1268礦用光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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KJ1268礦用光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

詳細(xì)介紹

系統(tǒng)概述

“礦用光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)"是由我公司針對(duì)礦井深部開(kāi)采遇到的難題，結(jié)合礦井實(shí)際情況，分析研究礦井深部圍巖破碎機(jī)理，通過(guò)理論分析、實(shí)踐應(yīng)用探討，研發(fā)的新一代光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

礦用光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于激光光學(xué)原理，采取無(wú)源本安設(shè)計(jì)，從“傳感單元、監(jiān)測(cè)主機(jī)、服務(wù)器、云計(jì)算"整個(gè)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(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議Modbus及TCP協(xié)議，系統(tǒng)主機(jī)以TCP/IP通訊為主，以CAN、485總線(xiàn)通訊為輔，符合智慧礦山及智能化建設(shè)需求，實(shí)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(jiǎn)單，實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，傳輸距離可達(dá)20km；傳感器無(wú)源本安設(shè)計(jì)，具有的抗干擾能力，適合煤礦井下高溫、高濕、高濃度粉塵環(huán)境，并能滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)就地顯示。

礦用光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)查詢(xún)、設(shè)備管理、系統(tǒng)設(shè)置等功能；其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)表和數(shù)據(jù)庫(kù)等功能，為用戶(hù)能夠快速便捷的了解現(xiàn)場(chǎng)信息提供了有效的途徑；通過(guò)對(duì)頂板位移情況監(jiān)測(cè)、頂板及兩幫錨固狀態(tài)、工作面超前支撐壓力等信息的實(shí)時(shí)采集與分析，實(shí)現(xiàn)巷道安全性的自動(dòng)識(shí)別判定、超前支撐壓力分布及轉(zhuǎn)移特征的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦頂板動(dòng)力災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握了頂板的變化規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)早期隱患點(diǎn)的位置，對(duì)預(yù)防頂板事故，確保安全生產(chǎn)具有重要意義。同時(shí)通過(guò)頂板動(dòng)態(tài)變化規(guī)律分析，可以判斷頂板離層位置，為合理支護(hù)參數(shù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，解決支護(hù)不足或過(guò)度支護(hù)的問(wèn)題，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。

技術(shù)指標(biāo)

1、系統(tǒng)主機(jī)技術(shù)指標(biāo)：

序號(hào)	參數(shù)描述	技術(shù)指標(biāo)	單位
1	工作方式	連續(xù)監(jiān)測(cè)	/
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(biāo)準(zhǔn)SC/APC接口	/
5	響應(yīng)時(shí)間	<>	s
6	傳輸距離	20	km
7	單通道容量	4	個(gè)
8	支持通道數(shù)	8/16/32/36	個(gè)
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(biāo)

	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(cè)量精度	±2mm	±3kN	±0.4MPa
使用環(huán)境溫度	0～40℃
相對(duì)濕度	45%～90%
大氣壓力	80～106KPa

系統(tǒng)功能

顯示功能：滿(mǎn)足多種類(lèi)型圖表、系統(tǒng)圖、曲線(xiàn)圖、柱狀圖等顯示要求。

分析功能：滿(mǎn)足歷史趨勢(shì)顯示，對(duì)未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估，提供檢修參考信息；

報(bào)警功能：可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定不同地點(diǎn)的頂板參數(shù)預(yù)警值、報(bào)警級(jí)別及地理位置名稱(chēng)，具備聲光報(bào)警；

打印功能：具備各種報(bào)表的打印功能；

上傳功能：滿(mǎn)足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳，輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

自檢功能：系統(tǒng)中某一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，能夠通過(guò)軟件甄別出故障傳感器。

表格定制：滿(mǎn)足用戶(hù)可定制各種表格：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)報(bào)表、報(bào)警一覽表等。

查詢(xún)功能：滿(mǎn)足在系統(tǒng)圖上直接查詢(xún)?cè)O(shè)備信息、運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)等。

光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)比

	現(xiàn)有傳統(tǒng)頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)手段	光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)
機(jī)械式人工監(jiān)測(cè)技術(shù)	煤礦機(jī)械式頂板離層儀是一種比較常見(jiàn)的井下頂板離層量監(jiān)測(cè)儀表，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，在煤礦上得到廣泛應(yīng)用。存在精度低，無(wú)法實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，需要專(zhuān)員定期巡檢記錄，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患的缺點(diǎn)。	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(dòng)態(tài)數(shù)字化在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與破碎治理預(yù)警系統(tǒng)，其特點(diǎn)概括為系統(tǒng)無(wú)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(chǎng)安裝方便、現(xiàn)場(chǎng)可視化、無(wú)源監(jiān)測(cè)、測(cè)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(qiáng)電磁場(chǎng)、腐蝕性等條件下的測(cè)量，并能實(shí)時(shí)本地顯示及遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警預(yù)報(bào)；礦用隔爆兼本安型光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)主機(jī)供電電源127V/660V/1140V，無(wú)需考慮接電難問(wèn)題，系統(tǒng)單臺(tái)主機(jī)容量大，物理通道不少于36個(gè)，單機(jī)可接入不少于180支傳感器，同時(shí)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(cè)技術(shù)	傳統(tǒng)的電子類(lèi)頂板離層傳感器其原理簡(jiǎn)單，多數(shù)是單片機(jī)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(hào)傳輸易受電磁干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)突變、誤報(bào)等問(wèn)題。
有線(xiàn)總線(xiàn)式監(jiān)測(cè)技術(shù)	基于有線(xiàn)總線(xiàn)式網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x層監(jiān)測(cè)傳感器也得到了廣泛應(yīng)用。但由于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成本高、中繼分站多、供電繁瑣、施工安裝和維護(hù)不方便、靈活性差，拓展性不足，易造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差。
無(wú)線(xiàn)傳輸監(jiān)測(cè)技術(shù)	無(wú)線(xiàn)類(lèi)傳感器克服有線(xiàn)總線(xiàn)式傳感器大部分缺點(diǎn)。但由于考慮傳感器的功耗，數(shù)據(jù)多采用定時(shí)傳輸，且電池使用壽命短、維護(hù)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。