矿 压 监 测 系 统 方 案
山东科技大学
成都市东旭仪器设备有限公司
2011年9月
矿压监测系统方案
一、我公司矿压监测系统可实现以下功能：
1．井上计算机动态模拟显示监测参数；
2．井下现场数据显示和报警；
3．井下数据实现综采工作面支架压力数据无线传输； 4．井下数据巷道局域网（井下光纤）传输或者电话线传输； 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； 8. 综合分析及顶板安全评估分析。 9. 数据库数据信息共享；
二、 矿压监测系统具有以下技术特点
1、系统支持多个子系统和多元矿压参数监测，系统支持最多达16个采区（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，总线之间完全隔离，工作面支架压力数据无线采集传输。
3、系统数据传输支持以太网总线传输模式。
4、智能一体化监测传感器，微处理器控制，具有现场报警设置功能，电池供电，超低功耗设计。
5、矿用本安型数字压力计内置无线传输模块，实现工作面现场无线数据传输，使用方便，减少现场维护量。（其他公司工作面矿压
在线监测系统矿用数字压力计之间用拉力电缆连接，综采支架移架过程中很容易造成线路损伤，很难达到数据实时传输的要求。） 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、矿用锚杆应力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) a)工业计算机：IPC b) b)激光打印机：HP 1020 c) c)通讯适配器；
d) d)操 作 系统：Windows XP； e) e)数 据 库：SQL SERVER 2005； f) f)监控软件；
g) 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2小时以上。
(1) (1)防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志为Exd[ib]I； (2) (2)具有本安电源、备用电源及断电器三大功能； (3) (3)可提供1路12V、8路18V直流本安电源； (4) (4)保护措施完善，输出电压稳定；
(5) (5)AC127V、220V、380V、660V多种电压等级灵活输入；
(6) (6)采用先进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参数实时传送给地面中心站，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。
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；
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：
通讯方式：二线制无极性通讯； 通讯协议：LonTalk，TCP/IP； 无线通讯：同频异步半双工； 收发频率：433MHz； 通讯距离：≥ 25Km；
实时监测无线收发机的监测数据； 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，具备通讯状态指示功能。 (2)抗干扰能力强，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、 （井上接收主机）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)最大通讯距离： 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)压力计精确度等级： 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)存储数据量：8Kbyter。
（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。 8、围岩移动传感器
(1) 传感器具有离层位移值累计量采集和显示功能； (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A； (6)存储数据量：4Kbyter。
四、
贵单位工作面长度165米，即110台支架，安装12台压力传感器，两条巷道1730米，每隔50米安装一台离层传感器，即安装35台围岩移动传感器，根据贵单位提供的工作面参数我公司矿压系统配置如下：
综采工作面矿压综合监测系统配置表 单位:元 井上计算机系统 序号 1 2 3 4 5 6 7 通信9 传输10 系统 12 （井上） 传感14 器 软件 合计 矿压监测系统 套 1 8000.00 8000.00 238850.00 围岩移动传感器 GUW240W 台 35 13 无线数字压力计 YHY60 台 12 6200.00 1300.00 74400.00 45500.00 （井下） 矿用本安型光端机KTG2A 台 1 13000.00 13000.00 测子站 矿用本安型光端机KTG2A 台 2 13000.00 26000.00 8 设备名称 监控主机 激光打印机 交流稳压电源 不间断电源 防 雷 栅 通讯电缆 隔爆兼本安电源 本安接线盒 矿用本安型压力监KJ24-FW 台 2 型号 IPC HP LJ1020 SVC2000VA STK KNF32X MHY32 KDW28 JHH -3 单位 数量 台 台 台 台 个 Km 台 台 1 1 1 1 2 3.5 4 40 单价 6500.00 1400.00 1200.00 800.00 600.00 5500.00 3500.00 90.00 12000.00 总价 6500.00 1400.00 1200.00 800.00 1200.00 19250.00 14000.00 3600.00 24000.00 贰拾叁万捌仟捌佰伍拾元整 此报价含17%和运费。
测点 50 50 50 防爆电源
共12台 矿用本安型 数字压力计 回采工作面
50 5050防爆电源
回采工作面矿压监测系统图
综采工作面矿压监测系统连接示意图
