監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：

● 井上計算機(jī)動態(tài)顯示監(jiān)測參數(shù)、報警；

● 井下現(xiàn)場顯示數(shù)據(jù)和報警；

● 監(jiān)測數(shù)據(jù)自動記錄存儲；

● 連續(xù)監(jiān)測曲線顯示、分析；

● 歷史數(shù)據(jù)查詢及報表輸出；

● 綜合分析及頂板安全評估分析。

● 局、礦頂板動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)功能

● 網(wǎng)絡(luò)用戶Web訪問模式在線動態(tài)監(jiān)測；

● 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息共享；

● 綜合分析及頂板安全評估分析；

● 監(jiān)測日報網(wǎng)上報表；

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成

“煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”的主要特點(diǎn)是采用環(huán)行總線結(jié)構(gòu)，可涵蓋全礦井多類型礦壓參數(shù)監(jiān)測。系統(tǒng)以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為主體，兼容井下通訊電纜、光纜專線、以太網(wǎng)絡(luò)多種數(shù)據(jù)傳輸模式。監(jiān)測參數(shù)包括：工作面支架作阻力檢測、圍巖離層運(yùn)動檢測、錨桿載荷應(yīng)力檢測、巖層（煤層）內(nèi)部應(yīng)力檢測四個方面。

系統(tǒng)的監(jiān)測功能組成

監(jiān)測系統(tǒng)由井下和井上兩大部分組成，如圖1所示。監(jiān)測測系統(tǒng)有4個不同監(jiān)測功能的子系統(tǒng)組成。4 個監(jiān)測子系統(tǒng)從功能上加以區(qū)分，硬件結(jié)構(gòu)使用統(tǒng)一的總線地址編碼，系統(tǒng)的實(shí)際布置上分站可以混合排列，監(jiān)測服務(wù)器通過通訊協(xié)議區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類型。井上檢測服務(wù)器（計算機(jī)）可接入礦區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)，支持網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測和信息共享。

井上監(jiān)測信息與報警網(wǎng)絡(luò)

如圖 2，井上監(jiān)測信息與報警網(wǎng)絡(luò)包括：1）數(shù)據(jù)接收單元、監(jiān)測服務(wù)器；2）礦井辦公局域網(wǎng)和客戶端。井下監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)通過井下的監(jiān)測主站接入礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機(jī)或光纖或通訊線纜將數(shù)據(jù)傳送到井上。當(dāng)使用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)時傳輸數(shù)據(jù)，選用主站的RJ45 接口并將主站設(shè)置成NPORT（以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器）模式。當(dāng)選用電話通訊線路時將主站配置成RDS（基帶差分傳輸）通訊模式。

監(jiān)測服務(wù)器采用工業(yè)級PC，擴(kuò)展了RDS 數(shù)據(jù)接發(fā)通訊單元。工業(yè)PC 配置Earthnet 以太網(wǎng)網(wǎng)接口（RJ45）與局域網(wǎng)交換機(jī)連接。監(jiān)測服務(wù)器獲取井下以太環(huán)網(wǎng)NPORT 接口監(jiān)測數(shù)據(jù)時需保證與環(huán)網(wǎng)相通的物理鏈路。本系統(tǒng)監(jiān)測分析軟件CMPSES 運(yùn)行Windows 2003 server 平臺，數(shù)據(jù)庫采用SQL server，采用C/S 和B/S結(jié)構(gòu)，支持礦井局域網(wǎng)客戶端模式和Web訪問模式。CMPSES 監(jiān)測分析軟件支持GPRS/CDMA 公用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的圖文短信群發(fā)信息和報警功能。監(jiān)測服務(wù)器連接GPRS/CDMA數(shù)據(jù)接發(fā)單元，根據(jù)軟件的配置信息，授權(quán)的手機(jī)用戶可接收不同的數(shù)據(jù)信息和報警服務(wù)。報警信息分2級：預(yù)警信息和緊急報警信息。

井下部分硬件組成

頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)井下部分包括：通訊主站、測區(qū)通訊分站、測區(qū)壓力監(jiān)測分機(jī)、頂板離層監(jiān)測傳感器、錨桿/錨索應(yīng)力監(jiān)測傳感器、鉆孔應(yīng)力傳感器以及防爆型供電電源和通訊電纜組成。井下部分采用兩級隔離485總線，通訊主站下位總線連接測區(qū)通訊分站，最大可連接16 個測區(qū)分站。測區(qū)通訊分站承擔(dān)不同的監(jiān)測功能，一般一臺通訊分站負(fù)責(zé)監(jiān)測一個開采工作面及回采巷道，測區(qū)內(nèi)總線連接壓力分機(jī)、離層總線式傳感器、錨桿總線式傳感器、鉆孔應(yīng)力總線式傳感器。每個通訊分站最大可連接64個監(jiān)測站點(diǎn)（分機(jī)或傳感器），可滿足國內(nèi)大型礦井多采區(qū)布置的礦壓監(jiān)測需要。不同類型的監(jiān)測站點(diǎn)采用統(tǒng)一編碼。通過通訊協(xié)議中的標(biāo)志符區(qū)分參數(shù)類型。通訊主站內(nèi)置RDS-100、PTS485、DE311 通訊接口，分別支持電話線、單膜光纖、以太網(wǎng)（TCP/IP協(xié)議）數(shù)據(jù)傳輸。井下通訊主站可通過電話線路、單模光纖或以太環(huán)網(wǎng)與井上的監(jiān)測服務(wù)器連接連接。

系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

使用環(huán)境

1）環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

2）相對濕度：＜90%（+25℃）；

3）大氣壓力：80kPa～106Pa；

4）海拔：＜3000 米；

5）無顯著振動和沖擊的場合；

6）允許在煤礦井下含瓦斯等爆炸性氣體但無腐蝕性氣體的環(huán)境中使用；

系統(tǒng)綜合技術(shù)指標(biāo)

監(jiān)測服務(wù)器操作系統(tǒng): Windows 2000 service sp4

數(shù)據(jù)庫平臺： SQL server 2005 標(biāo)準(zhǔn)版

網(wǎng)絡(luò)平臺：局域網(wǎng)

1）系統(tǒng)分站容量 1——16 （通訊分站）

2）系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)< 1000

3）系統(tǒng)通訊距離:通訊線纜：<10km 光纖及以太網(wǎng)<25km

4）巡測周期 5秒/分站

5）傳輸接口CAN總線信號串行異步

6）通訊速率2400—19200BPS

傳輸接口的技術(shù)指標(biāo)

1) 輸入通道 1——4路

2）輸入接口CAN總線信號

3）輸出接口RS-232

4）安全隔離方式光電耦合（2500V）

5）電源 AC 220V 0.1A

6）具有通訊指示燈以及電源上電指示燈

通訊分站的技術(shù)指標(biāo)

1）站點(diǎn)容量 1——16

2）顯示方式LCD 128*64 LED背光

3）通訊方式RS-485 2400bps

4）通訊距離1200m (工作面)

5）電源DC18V （本安電源）150 mA

6）防爆形式本質(zhì)安全型Exibl

7）緩存容量：32KB

壓力傳感器的技術(shù)指標(biāo)

1）壓力通道數(shù)2

2）量程 0——60Mpa

3）精度1.5%

4) 顯示方式3位數(shù)顯高強(qiáng)光LED

5) 通訊方式：無線電磁波通信

6）通信距離：100米（工作面）

7) 電源DC3.6V （鋰電池） 50mA

8）防爆形式本質(zhì)安全型Exibl

圍巖移動傳感器的技術(shù)指標(biāo)

1）安裝深度 1——20米

2）量程 0——500mm

3) 測量精度1%

4）電源 7——18V 20mA

5）輸出RS-485 串行異步

6）通信距離：1200米

7）通信速率：2400bps

6）防爆形式本質(zhì)安全型Exibl

錨桿應(yīng)力監(jiān)測傳感器的技術(shù)指標(biāo)

1）量程 0——250KN

2）測量精度1%

3）輸出信號 0——125mV

4）電源 7——18V

5）防爆形式本質(zhì)安全型Exibl

鉆孔應(yīng)力傳感器的技術(shù)指標(biāo)

1）安裝范圍 1——12m

2) 量程 0——12.5 MPa

3）測量精度2.5%

4）輸出信號 0——125mV

5）電源 7——18V

6）防爆形式本質(zhì)安全型Exib1

監(jiān)測系統(tǒng)配置表

1、系統(tǒng)配置如下：

	編號	名稱	單位	數(shù)量
井上部分	1	地面系統(tǒng)主機(jī)	臺	1
	2	激光打印機(jī)	臺	1
	3	UPS電源	臺	1
	4	礦用一般兼本安型傳輸接口	臺	2
	5	數(shù)據(jù)處理軟件	套	1
	6	防雷柵	個	1
井下部分	7	礦用本安型監(jiān)測通訊分站	臺	7
	8	礦用本安型壓力傳感器	臺	10
	9	礦用本安型位移傳感器	臺	50
	10	礦用隔爆兼本安不間斷電源	臺	8
	11	礦用本安型錨桿（索）受力傳感器	臺	50
	12	礦用本安型鉆孔應(yīng)力傳感器	臺	50
	13	通訊線纜	米	5000
	14	接線盒	個	160