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综合自动化矿山压力及顶板离层监测系统 

一、系统 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； 

综合自动化矿山压力及顶板离层监测系统 

二、  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*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。 

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*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,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)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)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)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)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)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。