KJ565礦井水文在線監測預警系統

泰安市一開電氣有限公司（以下簡稱“泰安一開”）與山東大學、山東科技大學合作研發了煤礦排水及水文監測系統、煤礦灑水噴霧降塵裝置、礦用傳感器、礦用本安型操作箱、礦用隔爆兼本安型可編程控制器、礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、礦用本安型信號轉換器、風門控制用電控裝置、礦用隔爆兼本安型監控分站、礦用隔爆兼本安型監控子站、礦用本安型流量壓力監控子站、礦用LED燈等一系列產品，能的為煤礦企業生產、降耗及生產效率提供保障。

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一、產品概述

《煤礦規程》（2011年版）第252條及《煤礦水工作條例》第5條明確要求，具有水害威脅的礦井需要建立健全水文動態監測系統。隨著煤礦開采由淺部進入深部，礦井受水害威脅的程度越來越嚴重，需要正常觀測的水文項目不斷增多，但大多采用人工測量，測量低，實時性差，出現異常不能及時發現，因此不能及時采取措施災害發生。

針對以上情況，我公司綜合運用現代傳感器技術、計算機技術、網絡通訊技術，研發設計了“KJ565型礦井水文在線監測預警系統”，對井上、井下引起水害的各種水文監測點進行實時監測，對于調度室及時掌握礦井地下水文動態、水害發生、礦井的具有重要的現實意義。

二、工作原理

礦井水文在線監測報警系統可全天候實時監測引起礦井水害的各種參數，并在地面監控中心機上顯示和存儲，一旦出現險情，立即報警，以便及時采取措施，礦井及井下人員。監測數據可通過計算機網絡查詢，報警信息可以短信形式發送到有關人員的手機上。

地面野外水文鉆孔測量由安裝在各鉆孔內的基于GPRS的智能水位遙測儀（帶手機模塊）完成。智能水位遙測儀定時（定時時間間隔可設置）測量水位，也可實現監控中心計算機實時召測，并通過GPRS路由器或固定IP地址將測量數據發送傳輸至監控計算機，實現集中顯示、存儲，一旦出現異常情況(水位限、水位變化速度限、水位出傳感器的量程、傳感器露出水面、鉆孔遭破壞而現場出現異常振動、供電電壓不足、手機欠費等)，監控計算機立即進行聲光報警。

井下系統分為三個網絡層次，底層網絡由智能傳感器(如智能堰式流量傳感器、智能管路流量傳感器、智能水壓傳感器、智能水位傳感器、智能位移傳感器等)、聲光報警器及監測分站組成，監測分站通過發送不同的地址（每個智能傳感器都設有的地址，地址范圍1～256）依次控制各智能傳感器執行測量工作，并讀取和存儲其測量數據。地面監控計算機根據監測數據產生報警信息，并由監測分站轉給聲光報警器。智能傳感器、監測分站由本安電源供電。中層網絡的拓撲結構分別為環形以太網型、RS485總線型、M-BUS總線型等，特點是多個網絡結點可共用一條通信信道，適合煤礦井下測點分布較廣的情形。上層網絡為計算機局域網絡，監控計算機作為網絡結點，具有網絡服務器功能。

三、功能特點

1、系統骨干網采用光纖傳輸，干擾能力強、實時性好。

1、 可以布線成系統，也可以借助原有光纖或工業以太環網上傳數據。

2、 系統網絡拓撲結構中的交換機除滿足現有水文監測預警系統的需求外，預留冗余硬件接口，方便以后系統擴容或其它系統的接入。

3、 系統擴容簡單、方便。

4、 系統監測分站預留傳感器接入容量，如需增加監測點，要將傳感器接入附近監測分站的預留信號輸入通道即可，無需增加其他任何通信成本。

5、 監測系統采用B/S架構，與礦井數字化網絡平臺兼容。

6、 系統可監測井下帶壓開采的水頭壓力，增加電控閥門和電控裝置后，井下放水孔可實現自動疏水，并可實現遠程監控。

7、 軟件可實現對礦井涌水量、排水量、突水資料、長觀孔、水源井與水數據資料的管理、查詢，以及為圖形的繪制提供所需的數據，并自動打印出表，自動生成水文相關關系曲線圖，能夠方便、快速地把鉆孔資料注記到鉆孔所在的位置或圖形的邊界，繪制柱狀圖。

四、系統參數

1、系統容量：256 臺分站設備。

2、系統巡檢周期： ≤30s。

3、數輸方式：光纖、RS485總線、以太網。

4、通訊距離

光纖通訊：≤20km（單模光纜）

總線通訊：≤1km（四芯通信電纜）

以太網通訊：≤100m（RJ45網線）

5、網絡傳輸協議：TCP/IP、ModBus RTU。

6、操作系統：Windows xp。

7、數據庫：SQL2005建立數據庫存儲備份，監測數據保存。

8、通訊分站采用KDW660/18B礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源供電。

8、 地面設備供電電源：AC220V。