矿压在线监测系统
矿压综合无线传输监测系统方案
技术参数：
一、监测系统可以实现以下功能：
1．井上计算机动态模拟显示监测参数、报警；
2．井下现场数据显示和报警；
3．井下数据可以实现工作面无线传输；
4．井下数据巷道局域网传输或者线传输；
3．监测数据在传输故障时候自动记录存储；
4．连续监测曲线显示、分析；
5、监测数据综合专业化分析；
6．历史数据查询及报表输出；
7．局、矿顶板动态监测网络功能；
二、 矿压监测系统必须具有以下技术特点
1、该系统支持多个子系统和多元矿压参数监测，系统支持zui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、钻孔应力计多元参数监测。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*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，还必须具有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。
6、所有设备取得ma、防爆证。
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） 地面监控主机应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，单独维持人员定位系统单个基站可达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*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，防爆标志为exibi；
b） 防护等级：ip54；
c） 输入端口：16个（模拟量、开关量均可）；
d） 控制输出：8路；
e） 主要通信参数：
n通讯方式：二线制无极性通讯；
n通讯协议：lontalk，tcp/ip；
n无线通讯：同频异步半双工；
n收发频率：433mhz；
n通讯距离：≥ 25km；
n可实时监测无线收发机的监测数据；
n可通过井下工业以太环网与地面进行通讯；
5、 无线数据收发机
该设备装在井下工作面与巷道交叉口，可随时根据采动需要调整安装位置与基站进行双向通讯，基站根据其信号确定其具体位置。它既可接收井上下达的命令数据，也可主动向地面中心站发送采集数据信号。
（1）低功耗设计，具备报警和通讯状态指示功能。
（2）抗*力强，可靠性高，体积小、重量轻；
（3）收发频率：433mhz；
（4）免维护使用1年以上；
（5）防护等级：ip54；
（6）防爆形式：矿用本质安全型，防爆标志为exibi（150℃）。
6、 通讯适配器
该设备安装于地面调度室，实现lonworks和rs232之间的信号转换。具备电源、工作状态指示功能，接收井下基站发来的lonworks 通讯信号，并将该信号解调成rs-232c信号传送给计算机，将地面计算机输出的rs-232c信号经调制发送给井下基站。实现井上非本安通信信号与井下本安通信信号之间的电气隔离。
（1）传输速率：5400bps；
（2）传输方式：二线制无极性，无主对等通讯；
（3）适配器与主机通讯：rs232；
（4）适配器与基站通讯：lonworks；
（5）zui大通讯距离： 25km 。
7、矿用本安型数字压力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 压力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－60mpa。
（5） 引压孔直径 ø10。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
8、矿用本安型数字锚杆测力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 压力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－20mpa。
（5） 引线方式：防水航空插头。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
9、矿用本安型数字钻孔应力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 应力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－20mpa。
（5） 引线方式：防水航空插头。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
10、位移移动传感器
（1） 传感器具有离层位移值累计量采集、存储和显示功能；
（2） 传感器具有离层位移值设置及报警指示功能；
（3） 传感器具有10分钟自动采集，然后进入休眠节能功能；
（4）传感器具有灯光唤醒显示离层位移值功能；
（5）传感器具有初始化参数设置、改号和调零功能；
（6） 传感器通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（7） zui大通讯距离： 200m
（8） 存储数据量：4kbyter。
（9） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。
使用时间大于12个月。
根据各矿综采工作面长度，综采支架数量布置安装无线传输矿用数字压力计，一般每隔5台支架安装一台。
成都市东旭仪器设备有限公司
：刘
图4 综采工作面工作阻力监测子系统连接示意图
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一、监测系统可以实现以下功能：
1．井上计算机动态模拟显示监测参数、报警；
2．井下现场数据显示和报警；
3．井下数据可以实现工作面无线传输；
4．井下数据巷道局域网传输或者线传输；
3．监测数据在传输故障时候自动记录存储；
4．连续监测曲线显示、分析；
5、监测数据综合专业化分析；
6．历史数据查询及报表输出；
7．局、矿顶板动态监测网络功能；
二、 矿压监测系统必须具有以下技术特点
1、该系统支持多个子系统和多元矿压参数监测，系统支持zui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、钻孔应力计多元参数监测。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*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，还必须具有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。
6、所有设备取得ma、防爆证。
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） 地面监控主机应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，单独维持人员定位系统单个基站可达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*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，防爆标志为exibi；
b） 防护等级：ip54；
c） 输入端口：16个（模拟量、开关量均可）；
d） 控制输出：8路；
e） 主要通信参数：
n通讯方式：二线制无极性通讯；
n通讯协议：lontalk，tcp/ip；
n无线通讯：同频异步半双工；
n收发频率：433mhz；
n通讯距离：≥ 25km；
n可实时监测无线收发机的监测数据；
n可通过井下工业以太环网与地面进行通讯；
5、 无线数据收发机
该设备装在井下工作面与巷道交叉口，可随时根据采动需要调整安装位置与基站进行双向通讯，基站根据其信号确定其具体位置。它既可接收井上下达的命令数据，也可主动向地面中心站发送采集数据信号。
（1）低功耗设计，具备报警和通讯状态指示功能。
（2）抗*力强，可靠性高，体积小、重量轻；
（3）收发频率：433mhz；
（4）免维护使用1年以上；
（5）防护等级：ip54；
（6）防爆形式：矿用本质安全型，防爆标志为exibi（150℃）。
6、 通讯适配器
该设备安装于地面调度室，实现lonworks和rs232之间的信号转换。具备电源、工作状态指示功能，接收井下基站发来的lonworks 通讯信号，并将该信号解调成rs-232c信号传送给计算机，将地面计算机输出的rs-232c信号经调制发送给井下基站。实现井上非本安通信信号与井下本安通信信号之间的电气隔离。
（1）传输速率：5400bps；
（2）传输方式：二线制无极性，无主对等通讯；
（3）适配器与主机通讯：rs232；
（4）适配器与基站通讯：lonworks；
（5）zui大通讯距离： 25km 。
7、矿用本安型数字压力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 压力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－60mpa。
（5） 引压孔直径 ø10。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
8、矿用本安型数字锚杆测力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 压力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－20mpa。
（5） 引线方式：防水航空插头。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
9、矿用本安型数字钻孔应力计
（1） 工作电压： 由4节额定电压1.5v的1号东芝r20s干电池串联
（2）工作电流：<=55ma
（3） 应力计度等级： 2.0级
（4） 量程：0－20mpa。
（5） 引线方式：防水航空插头。
（6） 显示方式：led数字显示。
（7）通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（8）zui大通讯距离： 200m
（9） 存储数据量：8kbyter。
（10） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。使用时间大于12个月。
10、位移移动传感器
（1） 传感器具有离层位移值累计量采集、存储和显示功能；
（2） 传感器具有离层位移值设置及报警指示功能；
（3） 传感器具有10分钟自动采集，然后进入休眠节能功能；
（4）传感器具有灯光唤醒显示离层位移值功能；
（5）传感器具有初始化参数设置、改号和调零功能；
（6） 传感器通信方式：无线传输，收发频率：433mhz。
（7） zui大通讯距离： 200m
（8） 存储数据量：4kbyter。
（9） 工作时间：每5分钟唤醒工作，其余时间进入休眠省电状态。
使用时间大于12个月。
根据各矿综采工作面长度，综采支架数量布置安装无线传输矿用数字压力计，一般每隔5台支架安装一台。
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