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矿用全光纤数字化顶板动态在线监测体系

作者:万博menbet实力雄厚网 来历:万博menbet实力雄厚网 发布时刻:2019-10-09

导语

顶板灾祸是煤矿五大灾祸之首,完成煤矿顶板的在线监测是有用防备顶板灾祸的必要环节。本期由动力科技作用转化服务渠道引荐的《矿用全光纤数字化顶板动态在线监测体系》,是根据光学原理,选用无源本安规划、专门针对煤矿顶板灾祸研发的新一代在线监测体系。该体系对顶板离层、锚杆、锚索载荷、煤岩层应力进行多参数实时监测;体系无分站,传感器不带电且具有极高的抗搅扰才能,可完成超长间隔传输和多参数归纳剖析,研讨构成了监测与办理相结合的顶板归纳防治处理方案,最大极限的避免顶板事端发作。

一、体系概述

矿用全光纤数字化顶板动态在线监测体系是根据光学原理,选用无源本安规划专门针对煤矿顶板灾祸研发的新一代在线监测体系。体系选用光纤传感技能对顶板离层、锚杆、锚索载荷、煤岩层应力进行多参数实时监测;体系主机选用多参数、大容量规划,可一起完成对顶板离层、锚杆(索)应力及钻孔应力的实时在线监测,传感器均为光学无源本安型规划的光纤传感器,具有极高的抗搅扰才能。体系无分站,传感器不带电,可完成20km长间隔传输,多参数归纳剖析,不只及时精确把握顶板动态改变规矩,还能为合理支护参数,处理支护缺乏或许过度支护问题供给数据剖析根据。很多程可视化离层(位移)传感器为国内首创,技能水平到达“世界先进”水平。

体系架构拓扑图

二、体系技能参数

1.体系主机技能指标

序号项目单位参数
1作业办法/接连监测
2显现办法/液晶显现
3通讯端口/网口
4传感器接口/选用规范SC/APC接口
5呼应时刻s<30
6传输间隔km20
7单通道容量4
8支撑通道数8/16/32
9传感器作业环境0~40
10监测仪供电V127/660/1140

2.光纤传感器技能指标

序号项目单位参数
1作业办法/接连监测
2显现办法/液晶显现
3通讯端口/网口
4传感器接口/选用规范SC/APC接口
5呼应时刻s<30
6传输间隔km20
7单通道容量4
8支撑通道数8/16/32
9传感器作业环境0~40
10监测仪供电V127/660/1140

三、体系功用

体系显现界面截图

显现功用:满意多种类型图表、体系图、曲线图、棒图等实际要求。

剖析功用:满意前史趋势显现,对未来趋势进行评价,供给检修参阅信息;

报警功用:可根据实际情况设定不同地址的顶板参数预警值、报警等级及地理方位称号;体系可设置声响报警功用;

打印功用:具有各种报表的打印功用;

上传功用:满意实时数据网络上传,轻松完成无人值守。

自检功用:体系中某一个传感器呈现毛病,软件主动甄别出毛病传感器。

表格定制:满意用户可定制各种表格:实时数据表、前史数据及核算报表、报警一览表等。

查询功用:满意在体系图上直接查询设备信息、运转前史数据等。

四、体系处理的首要技能问题

1.针对现在通用的机械式顶板离层仪无法完成实时监测的坏处,该体系经过接连监测、数字化传输,完成了顶板动态的实时在线监测、数据处理及报警功用;

2.与传统的电子式顶板监测体系比较,因为传感器选用无源本安规划,具有较好的抗搅扰才能,使用现场免受粉尘、顶板水及电磁搅扰,体系架构简略、运转安稳牢靠;

3.处理了传统矿用光纤无源传感器本地显现难的问题,体系传感器完成井下就地无源实时显现功用;

4.体系选用了全数字化光纤通讯技能,数字化架构选用了C/S与B/S架构相结合,体系主机以TCPIP通讯为主,以CAN、485总线通迅为辅佐,完成准分布式多点监测,监测掩盖面广,极大程度的减轻了设备及保护的作业量。

五、体系首要立异点

1.体系从“传感单元、监测主机、服务器、云核算”整个链路层完成数字化,数字化的完成处理了传感器传输间隔短、模拟信号易搅扰、数据传输速度慢、分辨率低一级问题,体系数字化完成了不管井下集成仍是地上软件集成更简易,体系干流通讯协议选用当今工业操控范畴的规范通讯协议MODBUS/TCP协议,体系主机以TCPIP通讯为主,以CAN、485总线通讯为辅,契合才智矿山及智能化建造需求,完成数字化传输,体系配备RJ45电口与光纤网口。

2.体系架构简略,安稳性好,兼容性及带载才能强;与传统监测体系比较,该体系无需很多分站,只是依托一台光电解调主机经过光缆可衔接160支光纤顶板离层、锚杆(索)应力、钻孔压力等传感器,现场使用可掩盖3-4个采掘作业面或许一个采区,完成准分布式区域监测。

3.体系传感器根据光学原理,采纳无源本安规划,很多程可视化离层(位移)传感器量程到达500mm以上,是现在国内量程最大的光学传感器,处理了现在光纤传感器无法完成就地显现和量程小问题,传感器规划为国内首创,并且传感器可重复使用。

4.体系使用光纤作为传输载体,通讯间隔可达20km,处理传统监测体系易受搅扰、传输间隔短、分站供电危险及防潮防水等问题,体系可实时监测顶板的改变规矩,数据实时上传,精确预告前期危险点的方位,对防备顶板灾祸和确保作业人员安全具有重要意义。

5.初次将光纤传感监测体系与全注浆锚索工艺有机结合,针对体系报警事情,及时采纳注浆锚索办理办法,有用操控顶板沉降和破碎,监测与办理相结合,构成一套完好的顶板归纳防治处理方案,最大极限的避免顶板事端发作。

六、使用事例

该体系现在已在山东、河北、黑龙江等冲击地压矿井及千米深井推广使用,关于实时监测顶板动态,防备顶板事端起到了较好的监测预警作用,一起为矿井合理确认支护参数,变革支护工艺,发挥了积极作用。

山东某千米深井监测报警截图:

2019年6月26日设备体系,28日顶板监测体系发作二级报警,最大报警值150mm,经过部分注浆,截止7月2日,顶板状况趋于安稳。

黑龙江某主干矿井设备示意图


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