矿井巷道围岩健康监测系统
矿井安全综合监测系统简述
矿井安全综合监测系统简述概述矿井安全是矿山管理的重要任务之一，为了及时掌握矿井内部的各种安全情况，监测系统的建设和使用变得非常重要。
矿井安全综合监测系统是利用现代传感器技术、计算机技术和通信技术等手段，实时监测矿井内部的各项参数，并通过数据分析和报警系统，提供及时准确的安全信息，以保障矿工的生命安全。
系统组成矿井安全综合监测系统主要由以下几个部分组成：1.传感器网络：包括瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等多种传感器，用于采集矿井内部的各项参数。
2.数据传输系统：通过有线或无线技术，将传感器采集到的数据传输到数据中心，以供后续分析和处理。
3.数据中心：用于存储、分析和处理传感器数据，通过数据挖掘和机器学习技术，实时监测矿井的安全状态。
4.报警系统：当监测系统检测到矿井出现异常情况时，会及时发出警报，提醒相关人员采取措施。
系统功能矿井安全综合监测系统具有以下主要功能：1.瓦斯浓度监测：通过瓦斯传感器，实时监测矿井内部的瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过安全限值时，系统会发出报警并采取相应措施，确保矿井的瓦斯安全。
2.温度湿度监测：通过温度和湿度传感器，实时监测矿井内部的温度和湿度变化，当温度或湿度超过设定范围时，系统会发出报警，避免矿井发生火灾或其他事故。
3.应力监测：通过压力传感器，实时监测矿井内部的应力情况，及时发现地质变形和地震等异常情况，预防矿井发生塌陷和地质灾害。
4.数据分析和预测：通过对矿井内部各项参数的数据分析，可以预测矿井的安全状况，提前做好防范措施，确保矿工的生命安全。
5.远程监测和控制：监测系统可以远程监控矿井的安全情况，并实时控制矿井内部的设备，如开关门、抽风机控制等，提高矿井的自动化程度和安全性。
应用前景矿井安全综合监测系统在矿山管理中具有重要的应用前景，可以提高矿井的安全性和生产效益。
1.保障矿工的生命安全：监测系统能够及时发现矿井内部的安全隐患，并发出警报，为矿工提供有效的安全防护措施，减少事故发生的可能性。
煤矿监测监控系统制度
煤矿监测监控系统制度1. 背景煤矿作为重要的能源来源，在生产过程中存在一定的安全风险。
为了确保矿工和设备的安全，保护环境，提高煤矿生产效率，本制度旨在规范煤矿监测监控系统的使用和管理。
2. 目的本制度的目的是确保煤矿监测监控系统能够正常运行，及时发现并处理安全隐患，提高矿山生产的安全性和效率。
3. 适用范围本制度适用于所有煤矿的监测监控系统的使用和管理。
4. 管理标准4.1 煤矿监测监控系统的布设1.煤矿监测监控系统应根据煤矿的特点和隐患选择合适的监测设备，并按照安全生产相关法规和标准进行布设。
2.煤矿监测监控系统应覆盖煤矿的关键区域，包括矿井、矿山地面、矿井口等，并能够实时监测温度、氧气浓度、可燃性气体浓度等关键参数。
3.煤矿监测监控系统应具备报警装置，并能够及时发出警报信号，以便矿工和管理人员能够迅速采取措施。
4.2 煤矿监测监控系统的运维管理1.煤矿监测监控系统的运维工作应由专业的技术人员负责，确保系统的正常运行。
2.煤矿监测监控系统的设备应定期进行维护和检修，确保其性能稳定、可靠。
3.煤矿监测监控系统的数据应定期备份，并进行存档，以备后续使用。
4.3 煤矿监测监控系统的数据分析与应用1.煤矿监测监控系统应能够实时采集和记录监测数据，并进行数据分析。
2.煤矿监测监控系统的数据分析应能够对煤矿安全风险进行评估，并提供合理的建议。
3.煤矿监测监控系统的数据应能够协助煤矿管理人员制定安全生产措施。
4.4 煤矿监测监控系统的应急响应1.煤矿监测监控系统应能够及时响应突发事件，并向相关人员发出警报。
2.煤矿监测监控系统的应急指挥中心应具备完善的应急响应机制，明确各个岗位的职责和应急预案。
5. 考核标准5.1 煤矿监测监控系统的布设考核1.是否按照相关法规和标准进行了煤矿监测监控系统的布设。
2.煤矿监测监控系统的布设是否满足煤矿的实际需要。
5.2 煤矿监测监控系统的运维管理考核1.煤矿监测监控系统的设备是否按照要求定期进行了维护和检修。
KJ216顶板动态监测系统使用说明书(离层部分)
KJ216顶板动态监测系统顶板离层（围岩移动）报警监测子系统1.系统概述顶板离层（围岩移动）报警监测子系统（以下简称顶板离层系统）主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动和离层监测，也可以用于其它相似结构的涵洞、人防工程顶板垮落危险监测。
系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台下位本安型分站可连接64个智能传感器，多台本安型分站可组成多个采区的监测网络。
本安型分站与上位主站连接将监测数据传送到井上监测服务器。
顶板离层系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同时供电20个围岩移动传感器（又称离层传感器）。
围岩移动传感器采用钻孔式安装，每个钻孔（传感器）设置2个基点，传感器具有现场显示、声光报警功能。
系统监测分析软件CMPSES ，采用C/S+ B/S 结构，支持局域网在线模式和信息共享，支持广域网和互联网的浏览器访问模式。
该软件与综采监测、锚杆支护应力监测、超前支撑应力监测集成于一个平台。
2.系统结构与组成图1 顶板离层报警监测系统组成图系统组成如图1所示。
每个最小功能子系统包括：本安型分站、隔爆兼本安型供电电源、围岩移动传感器、本安型接线盒组成。
每台本安型分站下位可连接64个监测传感器，当监测传感器的数量少于20个时可与本安型分站使用一台电源供电。
每增加20个传感器时，增加一台隔爆兼本安供电电源。
监测主站本安型分站多个测区的顶板离层系统可以通过本安型分站上位总线级连扩展多个本安型分站，组成多分站的顶板离层监测系统，结构如图2所示。
图2 多测区离层系统扩展图3.本安型分站本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，本安型分站的下位机为监测分站或一体化监测传感器，下位总线采用RS485总线，下位总线最大可负载64个传感器。
3.1 本安型分站结构JZ1——上位通讯插座 JZ2——电源插座 JZ3——下位通讯插座图3本安型分站结构示意图JZ1 JZ2 JZ3图 4 本安型分站连接插座信号定义监测主站1#本安型分站2#本安型分站3#本安型分站显示器 1— VCC 2— GND 3— SA 4—SB1—18V 2—0V 3—NC1—2—3—SA 4—SB 5—NC3.2本安型分站的连接见图4，本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。
煤矿监测监控六大系统规定
煤矿监测监控六大系统规定1. 前言在煤矿行业中，安全是首要的考虑因素。
为了确保工作场所的安全性和保护矿工的生命财产安全，监测和监控系统的规定在煤矿中起着至关重要的作用。
本文将介绍煤矿监测监控六大系统的规定。
2. 煤矿监测系统煤矿监测系统是确保矿井工作环境安全的关键系统之一。
该系统主要通过监测瓦斯、煤尘、温度、湿度和风速等参数来提供准确的矿井环境数据。
以下是煤矿监测系统的规定：•煤矿监测系统必须能够实时监测和记录矿井中的瓦斯浓度、煤尘浓度、温度、湿度和风速等参数。
•煤矿监测系统必须定期进行校准和维护，以确保数据的准确性和可靠性。
•煤矿监测系统必须能够发出声音或光线警告，以提醒工人矿井环境发生异常。
3. 矿井通风系统矿井通风系统是确保矿井空气质量和瓦斯爆炸等风险得到控制的系统。
以下是矿井通风系统的规定：•矿井通风系统必须能够提供足够的氧气，保障矿井中的工人正常呼吸。
•矿井通风系统必须能够及时排出矿井中的有害气体，如瓦斯和有毒气体。
•矿井通风系统必须具备紧急停机功能，以应对紧急情况，如瓦斯泄漏或爆炸。
4. 矿井供电系统矿井供电系统是为矿井提供可靠电力供应的系统。
以下是矿井供电系统的规定：•矿井供电系统必须符合国家电力安全规范，确保电气设备的正常运行。
•矿井供电系统必须定期进行检查和维护，以保证供电线路的安全性。
•矿井供电系统必须具备过载保护和短路保护功能，以防止电路过载和短路引发火灾。
5. 矿井水文系统矿井水文系统主要用于控制和监测矿井中的水位和水压。
以下是矿井水文系统的规定：•矿井水文系统必须能够监测和报警矿井中的水位和水压，以便及时采取措施防止水灾。
•矿井水文系统必须定期进行检查和维护，以确保设备的正常运行和准确性。
•矿井水文系统必须具备自动排水功能，以保持矿井的干燥。
6. 矿井安全监控系统矿井安全监控系统主要用于监控矿井中的人员和设备的安全。
以下是矿井安全监控系统的规定：•矿井安全监控系统必须能够实时监测矿井中的人员数量和位置信息，以便及时采取应急救援措施。
井下巷道围岩变形快速精确监测系统及其监测方法与制作流程
本技术公开了一种井下巷道围岩变形快速精确监测系统及其监测方法，系统包括橡胶带、编码参考点、非编码参考点、定标尺、相机、电脑；非编码参考点由一个非编码中心点构成，编码参考点由一个编码中心点和环状编码组成。
其监测方法是：S1、将橡胶带固定在巷道断面，和巷道断面形状一致；S2、将编码参考点和非编码参考点间隔插在橡胶带上，将定标尺挂在编码点之间；S3、使相机与电脑连接并使镜头对准橡胶带；S4、采用自动拍照模式，记录编码参考点和非编码参考点移动过程；S5、采集完毕，将照片信息传送至电脑；S6、系统测量软件计算编码参考点和非编码参考点三维坐标变化；S7、分析整个巷道围岩变形情况。
技术要求1.一种井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，包括固定在巷道断面并和巷道断面形状一致的橡胶带，分布设置于橡胶带上的编码参考点和非编码参考点，挂在参考点之间的定标尺，用于采集编码参考点和非编码参考点变形信息的相机，将变形信息给以传送的传送数据线，进行数据分析电脑；所述非编码参考点由一个非编码中心点构成，所述编码参考点由一个编码中心点和周围的环状编码组成。
2.根据权利要求1所述的井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，每一个所述编码参考点具有相适配的编号。
3.根据权利要求1所述的井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，所述非编码参考点分布在橡胶带的垂直和竖直方向上。
4.根据权利要求1所述的井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，所述井下巷道围岩变形快速精确监测系统还包括用于固定数码相机的安装支架，所述安装支架包括三个斜支腿、用于连接三个斜支腿的三个水平支撑和设置于斜支腿底部的行走轮。
5.根据权利要求1所述的井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，所述相机为固定焦距可互换镜头的高分辨率数码相机。
6.根据权利要求1所述的井下巷道围岩变形快速精确监测系统，其特征在于，所述相机带有闪光灯。
7.一种如权利要求1-6中任一种井下巷道围岩变形快速精确监测系统的监测方法，其特征在于：该监测方法的步骤是：S1、人工清理巷道断面和现场，选择合适位置，将橡胶带固定在巷道断面，并使橡胶带和巷道断面形状一致；S2、将编码参考点和非编码参考点间隔插在橡胶带上，将定标尺挂在编码点之间；S3、将相机安装在安装支架上，将相机与安装支架一起安装在巷道任意位置上并使相机镜头对准橡胶带；并将相机通过传送数据线与电脑连接；S4、设定好相机自动采集时间，当巷道断面有变形时，橡胶带上的编码参考点和非编码参考点在巷道围岩变形的同时产生位置移动，采用自动拍照模式，每隔一段时间采集巷道断面一次，记录编码参考点和非编码参考点移动过程；S5、采集完毕，通过数据线，相机自动将照片信息传送至电脑；S6、当电脑接受照片信息后，人工打开系统测量软件，系统测量软件读入照片信息并进行全自动计算，计算巷道断面上的编码参考点和非编码参考点的三维坐标，因橡胶带随巷道变形而移动，所以计算编码参考点和非编码参考点三维坐标变化，实现快速精确测量井下巷道围岩变形；S7、电脑以定标尺为依据，分析整个巷道围岩变形情况。
矿井安全生产监测监控系统
系统误报：定期校准系统，确保报警准确。
系统管理
系统安全管理
权限管理：设置不同级别的权限，确保系统安全
密码管理：设置强密码，定期更换密码，防止密码泄露
安全审计：定期进行安全审计，检查系统漏洞和隐患
备份与恢复：定期进行数据备份，确保数据安全
01
02
03
04
系统数据管理
数据采集：实时采集矿井生产过程中的各种数据
03
报警系统：用于在出现异常情况时发出报警信号，提醒相关人员进行处理
05
数据采集器：用于将传感器采集到的数据进行预处理和存储
02
系统应用范围
煤矿：用于监测井下环境、设备状态、人员位置等信息
01
非煤矿山：用于监测地下矿山环境、设备状态、人员位置等信息
02
石油天然气：用于监测油气田环境、设备状态、人员位置等信息
03
地下工程：用于监测隧道、地铁、地下停车场等环境、设备状态、人员位置等信息
04
系统使用
系统操作流程
登录系统：输入用户名和密码，进入系统主界面
1
选择监控区域：在主界面中选择需要监控的矿井区域
2
设置监控参数：根据需求设置监控参数，如温度、湿度、气体浓度等
3
查看监控数据：实时查看监控区域内的各项数据，如温度、湿度、气体浓度等
03
定期检查系统日志，及时发现和解决问题
04
定期进行系统培训，提高员工操作技能和维护能力
05
建立系统维护制度，明确维护责任和流程
06
系统常见问题及解决方案
传感器故障：定期检查和更换传感器，确保其正常工作。
数据传输中断：检查网络连接，确保数据传输稳定。
矿井安全监测系统概述
矿井安全监测系统概述引言矿井是一种高风险的工作环境，存在着许多与安全相关的问题。
为了保障矿工的安全和提高矿井的运营效率，矿井安全监测系统应运而生。
本文将对矿井安全监测系统进行概述，包括系统的工作原理、主要功能、应用场景以及未来的发展趋势等。
工作原理矿井安全监测系统利用各种传感器、网络通信和数据分析技术来实时监测矿井的各种安全指标。
传感器可以监测矿井中的气体浓度、温度、湿度等参数，以及地质结构的稳定性和瓦斯爆炸等潜在灾害。
监测数据通过网络传输到监控中心，并由数据分析算法进行处理和分析。
矿井安全监测系统的主要功能包括以下几个方面：1.实时监测：通过传感器对矿井各种安全指标进行实时监测，及时发现潜在的安全隐患；2.报警与预警：当监测数据超过设定的安全阈值时，系统会发出报警信号，提醒相关人员采取相应的措施；3.数据存储与分析：系统会将监测数据进行存储、整理和分析，生成报告和统计图表，为矿井管理者提供决策支持；4.远程监控：通过网络，监测中心可以实时远程监控矿井的安全状况，减少人员的实地巡检工作；5.系统集成：与其他矿井管理系统进行集成，提高整个矿井的运营效率和安全性。
矿井安全监测系统主要应用于以下几个场景：1.矿井通风系统监测：通过监测矿井中的氧气浓度、二氧化碳浓度、瓦斯浓度等指标，及时发现通风系统故障、瓦斯积聚等问题，确保矿工的安全；2.矿井地质监测：通过监测矿井的地质结构、地震活动等指标，预测和预防地质灾害，减少人员伤亡和财产损失；3.煤矿瓦斯监测：通过监测矿井中的瓦斯浓度，及时发现瓦斯超限和瓦斯爆炸等情况，保障矿工的生命安全；4.矿井水文监测：通过监测矿井的水位、水流速度等指标，预防淹水事故的发生，保障矿工的安全。
随着信息技术和传感器技术的不断发展，矿井安全监测系统也在不断演进和完善。
未来矿井安全监测系统可能出现以下几个发展趋势：1.传感器技术的创新：传感器将更加精确和可靠，可以监测更多类型的指标，比如矿工的体温和心率等，提供更全面的安全监测；2.数据分析与：数据分析算法和将被应用于系统中，通过大数据和机器学习技术，提高预警和诊断的准确性；3.无线通信和云计算：系统将采用无线通信技术，数据将存储在云端，实现远程监控和数据共享；4.虚拟现实和增强现实：虚拟现实和增强现实技术将被应用于培训和模拟环境中，提高矿工的安全意识和应急能力；5.自动化操作与智能化管理：系统将与其他矿井管理系统进行更深度的集成，实现自动化操作和智能化管理，提高矿井的运营效率和安全性。
深部巷道围岩稳定性远程实时自动监测系统应用
深部巷道围岩稳定性远程实时自动监测系统应用本文介绍了巷道掘进过程中顶板离层及压力在线实时监测，有效控制巷道顶板变化，克服人为因素的不确定性，保证掘进安全。
标签：巷道掘进顶板离层及压力实时监测1基本情况峰峰集团九龙矿已经进入深部开采阶段，九龙矿最大开采深度已达到1000米。
随着煤炭开采的逐步向下延深，深部巷道支护问题越来越突出。
近年来片帮、冒顶事故逐渐增多，亟待开展深部开采巷道围岩持续流变与破坏机理，围岩控制技术及稳定性监测等方面研究工作。
九龙矿巷道工程普遍处于“三高”(即高地应力、高地温和高岩溶水压)的复杂环境。
对于深部的采准巷道及部分开拓巷道围岩来说，除受“三高”影响外，还受“一扰动”(即强烈的采掘扰动)影响，使其围岩岩体的结构特征和力学行为更加复杂，表现出大变形、大地压、难支护等非线性软岩力学特性，进而导致深部巷道灾害事故增加、作业环境恶化和生产成本急剧增加等一系列问题，这为深部开采提出了严重的挑战。
深部开采条件下采场与巷道围岩的控制问题，随着采深的增加更进一步突显了其严重性。
对于深部巷道围岩持续流变与破坏特征、围岩扩容与不连续变形的监测与控制技术，过去缺乏系统、针对性的研究，再加上深部开采的特殊性，使得深部开采条件下围岩稳定性控制问题没有得到解决，片帮、顶板的离层垮冒、采场端面冒漏仍没有从根本上消除。
我们在15228s上下巷及切眼实施了围岩稳定性远程、实时、自动监测技术。
通过顶板在线监测，从而为深部巷道支护设计提供合理参数；建立巷道围岩稳定性与顶板安全监测系统；实现深部巷道稳定性多因素模式识别预测及危险区域动态识别，有效预测顶板垮落、片帮事故，合理控制深部巷道围岩变形。
2监测原理及系统组成2.1在九龙矿建立深部开采采动应力及顶板位移在线监测系统，建立起700米监测巷道；该系统包括监控数据服务器，数据采集与分析软件，压力与位移传感器及传输电缆等。
2.1.1井下采用了本安型多向压力传感器和本安型位移监测仪。
煤矿深部软弱巷道围岩劣化机理与监测控制关键技术
煤矿深部软弱巷道围岩劣化机理与监测控制关键技术煤矿深部软弱巷道的围岩劣化问题，真是个让人头疼的事儿。
你要是去过煤矿，肯定知道那地下的环境有多么恶劣，软弱巷道就像一块泡水的海绵，随时都能塌下来。
不是危言耸听，真的是个大麻烦。
这种地方的围岩，哎呀，时间一长，它就开始发生一系列的劣化变化，变得越来越不稳，就好像一个好端端的石墙，突然被水浸泡，开始松动，掉土，甚至可能一触即溃。
我们说的“软弱巷道围岩劣化”，就是围岩受到水分、压力、温度等多方面因素的影响，变得越来越不靠谱，直接威胁到矿工的安全。
想想看，这样的地下世界，要是控制不好，那后果可想而知。
为什么会出现这种情况呢？原因多着呢。
水是罪魁祸首之一。
煤矿深处的环境湿度大得惊人，水分渗透进巷道围岩，时间久了，它就像是给岩石喝了酒，越来越软。
再说了，那地下温度常年变化无常，气温一高，湿气一重，围岩就开始出现裂缝。
慢慢地，原本坚硬的岩石就像生了锈的铁一样，变得脆弱。
而矿井的压力也是一个关键因素，你想，几十吨上千吨的岩层压下来，哪块石头受得了？时间一长，围岩就越来越难以承受这些压力，最终开始塌方或者开裂，简直是“压垮骆驼的最后一根稻草”。
可是，煤矿深部又不能没有巷道，要出煤，要运输，甚至要做其他工作，巷道就得有。
这时候，如何监测、如何控制这个围岩的劣化就成了一个超级棘手的问题。
你要问我怎么解决，我得告诉你，办法有很多，不过每一个都需要精密的技术和设备配合，才能把这个问题给搞定。
说白了，这就是“精细活儿”。
最直接的方法，就是实时监测围岩的变化。
就像我们平时的天气预报，煤矿里也有类似的“天气预报”系统。
通过在巷道里埋设一些传感器，实时检测围岩的压力、温度、湿度等数据，及时发现潜在的风险。
这些传感器就像一双“火眼金睛”，能把地下的情况看得清清楚楚，帮助矿工们提前预警，减少事故发生的几率。
不过光有监测设备不行，得有控制措施才行。
这个控制措施可不是说简单地打个桩、加个支撑那么简单。
采矿业中的矿井安全与监测系统
采矿业中的矿井安全与监测系统矿井安全一直都是采矿业中最重要的问题之一。
随着科技的发展，矿井安全与监测系统逐渐成为了采矿业中的一项关键技术。
本文将探讨矿井安全与监测系统在采矿业中的重要性以及其功能与应用。
一、矿井安全与监测系统的重要性矿井是地下采矿作业的主要场所，矿井中存在各种潜在的危险因素，如矿山地质条件、瓦斯、尘埃爆炸、火灾等。
因此，确保矿工的人身安全和矿井设备的稳定运行就成为了采矿业的首要任务。
而矿井安全与监测系统的出现，可以帮助采矿企业及时了解矿井的安全状况，预警避险风险，提高矿工的劳动保护水平。
二、矿井安全与监测系统的主要功能1. 数据采集与处理：矿井安全与监测系统能够通过传感器采集矿井内部的温度、湿度、氧气含量、瓦斯浓度等关键数据，并对这些数据进行处理和分析。
通过对矿井内部环境的实时监测，系统能够及时发现潜在的安全隐患。
2. 报警与预警功能：当矿井内部环境异常时，矿井安全与监测系统会及时发出警报，提醒工作人员注意。
系统还能通过数据分析和模型预测，预测可能发生的火灾、瓦斯爆炸等事故，并提出相应的预警信息。
3. 管理与监控：矿井安全与监测系统可以通过网络连接，将监测数据实时传输到监控中心，实现对矿井的远程监控和管理。
监控中心的工作人员可以对矿井内部环境进行全面监视，实时掌握矿井的安全状态。
4. 动态模型与仿真：矿井安全与监测系统还可以建立矿井的动态模型，通过对矿井生产过程的仿真，预测工作面的稳定性和瓦斯涌出等情况，为采矿企业提供技术支持和决策依据。
三、矿井安全与监测系统的应用案例1. 矿井瓦斯监测与报警系统：该系统通过传感器监测矿井内的瓦斯浓度，一旦浓度超过安全标准，系统会自动发出警报，并及时向相关人员发送短信和邮件通知，确保工人的人身安全。
2. 矿井火灾监测与预警系统：该系统通过烟雾传感器和火焰探测器实时监测矿井内的火灾情况。
一旦发生火灾，系统会立即启动喷雾灭火装置，并向监控中心发送火灾报警，以便及时组织救援。
煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统
煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统摘要：现有煤矿灾害监测、巷道掘进巷道中有一些缺点巷道表面位移和深层位移和螺栓应力监测主要是收集的人工测量,如工作量大、效率低,缺乏一个系统的、有针对性的研究,加上一些地方开采条件的特殊性,特别是正面,传感器布线困难,使巷道围岩稳定性不能得到有效的监测和分析。
因此，迫切需要开发一种施工快速简单、布线快速、预警精度高的无线监测预警系统，实现对掘进巷道稳定性和安全性的实时监测预警预报。
关键词：煤矿掘进巷道；围岩压力监测；无线传感器；在煤矿开采作业中，针对煤矿掘进工作面围岩压力的检测技术一直存在有很多的不足。
如何实现对围岩压力的有效检测，继而提高煤矿作业的预警能力，这些都是新时代背景下煤矿开采作业的发展前提。
通过无线传感技术的应用，进行一款煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统的设计，以此为基础，首先就系统的组成予以分析，而后就系统软件的设计问题展开探析。
一、系统组成与通信模式1.系统组成。
煤矿掘进巷道围岩压力在线检测预警系统可主要分为井上与井下两个部分。
主要设备组成有监测主机、检测软件、数据服务器、数据传输接口、应力感应无线网关以及顶板离层传感器和声发射传感器等。
本系统以井下工以太网为基础，以CAN总线多主通信方式加以联络。
传感器一方面可以与CA总线衔接，另一方面也可以挂接在监测分站上，这种布线方式更为灵活，且节点设置更加的智能。
不仅如此，该系统还能够与煤矿的其他管理部门网络实现互联互通，使得信息的传递工作更为高效便捷。
2.系统通信模式。
为了提高总线数据的传输效率、缩短异地断电的时间，同时提高组网的灵活性及系统的可靠性，本系统采用了CAN总线多主通信方式。
通过消息优先级的合理安排，就报文标志符ID进行设置。
使得CAN总线能够实现多主通信的最终目标。
而“载波监控、多主掌控”通信模式的应用也可以保证多个节点在共同访问总线时能够产生竞争机制，继而提高整体的效率。
检测分站与数据传输接口通信速率为5kbit/s，最大传输距离为2km。
矿井巷道围岩健康监测系统
矿井巷道围岩健康监测解决方案上海光子光电传感设备有限公司1矿井综合监测简介1.1矿井综合监测矿井安全一直是煤矿行业的重中之重，近年来，国内的煤炭生产安全事故不断，引起了社会各界人士对矿井安全的关注，也成为各级部门领导最关心和坚决解决的一个问题。
如何做到及时的预防和减少安全生产事故成为矿井安全最重要的一个环节。
目前国内煤矿行业中，多数企业都已经或正在进行生产调度、监测监控等系统的建设，这些系统的建立在实现安全生产的过程中起到了重要的作用。
矿井监控是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要手段。
就矿井监控而言，包括矿井环境安全监测和矿井生产（及设备工况等）监控两个方面，矿井环境安全监测用于监测影响生产安全和矿工人身安全的井下环境因素，矿井生产监控系统用来监控煤炭生产主要设备的工况。
监控系统一般由传感器、数据采集站、控制站、信号传输系统和地面中心站组成。
利用最先进的传感技术建立一套完整的监测数据库、采用计算机网络作为传输和共享平台、利用网络进行信息发布和管理的安全监测信息系统是结构健康监测的一个共通的趋势。
这个系统，不仅用于矿井安全监测数据的管理，还对所有监测数据进行集中统一管理和长期保存，让用户及时、准确地查询、获取监测信息，而且还可为运营决策、运行安全、降低维护成本提供科学依据，为矿井管理提供良好的经验。
1.2项目主要内容巷道变形问题多年来一直影响着煤矿安全生产。
通过对处于保护煤柱范围内的水平运输大巷应变分布进行实时监测，继而对巷道变形规律分析，可以得到一些认识和结论，对于科学制定变形大巷维修方案具有一定意义，同时对井巷各类保护煤柱的合理留设以及松软岩层巷道设计具有一定参考价值。
事实上，对于矿井的安全监测涉及到高温、瓦斯、变形、粉尘等多个方面，该技术方案着重讨论矿井的结构变形及温度监测，依据对监测工作的要求，这里主要讨论以矿井巷道沉降为主要监测内容的应变监测系统的技术方案。
矿井用巷道变形自动监测系统
目录摘要 (3)第一章前言 (4)1.1 项目的提出及研究意义 (4)1.2 研究内容及目标 (4)1.3 研究方案及技术路线 (5)1.4 作品的特点与创新 (6)1.5作品应用前景 (7)第二章数据采集分析硬件部分设计 (9)2.1 硬件的结构组成 (9)2.2 数据采集与处理电路设计 (9)2.2.1 超声波距离测量电路设计 (9)2.2.2 DS18B20温度采集模块电路设计 (12)2.2.3 压力传感器电路设计 (15)2.2.4 MCU（微处理器）主控部分电路设计 (18)2.2.5 电源部分电路设计 (19)2.3 RS485数据传输电路设计 (21)2.3.1 RS485数据传输的特点 (21)2.3.2 TTL转RS485电路设计 (22)2.3.3 RS485集线器 (22)2.3.4 RS485-USB部分电路图 (23)2.4 GPRS模块电路设计 (25)第三章数据采集分析软件的设计 (26)3.1 软件语言和平台 (26)3.2 软件总体设计实现 (27)3.3 串口接口 (28)3.4 用户界面 (29)第四章技术参数 (30)参考文献 (31)摘要巷道变形问题日趋严重，特别是巷道的大变形直接影响了矿业安全生产和经济效益，并严重危及了人身安全。
目前的巷道变形监测技术仍采用普通方法，如收敛计测量、皮尺量测、手动激光测量等，这些监测手段不但耗时，又需要大量资金，而且还不能从根本上解决实时连续的监测并达到预警的目的，特别是不能实现自动传输与远距离通信的目的。
本系统分多个站点，主要通过一系列的传感器对数据进行采集然后送入微处理器进行数据的初步加工处理并加上标示符以表明具体站点，将这些数据通过RS485总线传入计算机，计算机软件部分根据每组数据的标示符进行位置识别和数据处理，然后存入数据库。
当发现危险情况时计算机将根据设定的程序向GPRS模块发送AT 指令，GPRS模块接收到指令后将向设定的手机发送预警信息。
金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系
金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系曹野【摘要】针对矿山巷道监测系统诊断预警系统功能弱,系统不完善的难题,通过将基于小波能量理论所建立的爆破震动去噪方法、围岩类别判定指标、爆破震动效应评价指标集成,形成可实现长期实时监测的金属矿山巷道围岩稳定性监测、诊断、预警体系.金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系包括监测点布点优化、监测信号去噪、信号频域能量分析、巷道围岩类别确定、巷道围岩安全判别、巷道围岩安全预警等模块内容.该体系的最大特点是根据实时监测到的信号进行诊断分析,并依据所积累的数据库文件进行比对,最终得出诊断结论并给出相应的工程措施,该体系的建立为提高金属矿山安全监测技术水平奠定了基础.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】6页(P126-131)【关键词】金属矿山;巷道围岩;安全;小波理论;监测诊断预警体系【作者】曹野【作者单位】中国黄金集团建设有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU457近年来，国内外重要的大型工程结构，如大型桥梁、大坝、重要建筑结构等，大多设置了安全监测系统[1-2]。
然而，目前的监测系统大多数仅对目标物理量进行采集与存储，缺乏有效的损伤诊断与安全评估能力[3]，尤其针对矿山巷道安全的安全监测诊断预警系统就更加缺乏，岩体介质特性的离散型决定了矿山巷道本身的地质条件以及所处的环境条件较为复杂，国家相关部门对此提出了具体的要求，例如要求建设矿山井下安全避险六大系统和“数字矿山”。
因此，本研究将在监测、诊断技术研究的基础上，建立以爆破震动安全诊断为核心的巷道围岩安全监测诊断预警体系，并对各个子系统之间的逻辑关系以及程序框架进行设计，为完善“数字矿山建设”奠定基础。
1.1 体系总构成及主要功能金属矿山巷道围岩安全监测诊断预警体系由目标监测、信号处理与诊断、损伤预警、信号样本数据库、用户使用等5个子系统组成，体系网络拓扑图如图1所示。
该体系通过在矿山的重点监测部位布置各类传感器，将目标的应力、变形、速度、加速度、环境参数等信号采集至信号解调仪，进行解调、放大；然后通过沿巷道布置的分布式光纤通信传输系统，送入基于小波分析的信号处理与诊断子系统，在该系统中将各测点的监测信号进行数学分析；进而将分析结果与信号样本子系统中预先设计的安全判据以及样本库数据进行比对，再根据比对结果自动给出预警信号和相应的工程处理措施；最后送至用户使用子系统供工程人员使用，同时所采集的数据、分析的结果均会被记录在样本库中作为下一次分析的参考依据。
矿井安全监测系统概述
1.3.2 智能监控站—类似分站 功能：信号采集、传输，与主站(或上级智能控
制站)双向数据传输等功能. 1.3.3 调度管理网络—似现有系统中心站 作用：初始化,显示,打印,储存,控制干预等.
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2、矿井监控系统的特点及要求
2.1 矿井监控系统的特点 •电气防爆（煤矿瓦斯、煤尘等易燃、易爆） •传输距离远（矿井监控系统传输距离至少10km） •网络结构宜采用树形结构（井下巷道为树形分支 结构）
▲甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板 (顶梁)不得大 于300mm，距巷道侧壁不得小200mm。
▲甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度 和断电范围必须符合《煤矿安全规程》要求
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3.6.2、采煤工作面甲烷传感器的设置 ⑴ 采煤工作面要求设置甲烷传感器的情况： 低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都必须设
安全监控系统。
3.2设 计 必须对安全监控设备的种类、数量和位置、
信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域进行设 计，并绘制布置图。
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3.3 对安全监控设备的要求
[1]符合有关国家标准和行业标准，通过煤炭行业 标准化归口审查，通过国家技术监督局认证的检 测机构的检验，并取得“MA标志准用证”和“防 爆合格证”。 [2]采用本质安全型设备，设备与设备之间的输入 输出信号也必须为本质安全型信号 [3]监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，确 保本质安全防爆性能
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四、早期的矿井监控系统的主要缺点 监测参数单一 监测容量小 电缆用量大
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1.2 矿井监控系统现状
现在的矿井监控系统由早期的单一参数，发展
到今天的多环节、多参数监控系统。主要有：
•环境安全监控系统•轨道运输监 Nhomakorabea系统•胶带运输监控系统
围岩观测制度
围岩观测制度围岩观测制度是煤矿采掘中的一项重要管理措施，主要是为了保证煤矿巷道围岩的安全稳定。
下面我将从围岩观测制度的背景、实施原则和观测方法等方面进行探讨。
一、围岩观测制度的背景随着矿山采掘的深入，采掘的规模和深度越来越大，巷道围岩的稳定问题也越来越引起人们的关注。
煤矿巷道围岩的破坏会导致巷道的塌陷，甚至会引发严重的安全事故。
因此，为了保证煤矿的安全和生产能力，需要建立一套有效的巷道围岩观测制度。
二、围岩观测制度的实施原则1.制度科学性原则。
围岩观测制度要科学合理，符合巷道围岩工程力学原理，综合考虑多个因素对巷道围岩的影响，确立巷道围岩观测项目，建立保障系统。
2.制度实用性原则。
围岩观测制度要实用可行，明确巷道围岩的观测指标和内容，便于采掘人员进行检查和处理，保证巷道围岩的稳定性。
3.制度灵活性原则。
围岩观测制度要具有一定的灵活性，可以随时根据实际情况进行调整和完善，而不会对煤矿的正常生产带来不良的影响。
三、围岩观测制度的实施方法1.制定围岩观测方案。
制定围岩观测方案是围岩观测制度的重要步骤，要根据巷道围岩的地质构造和力学性质建立巷道围岩观测台账，设计观测项目，制定观测周期和标准。
2.巷道围岩观测。
巷道围岩观测主要是收集围岩监测数据，检查围岩状态，发现围岩稳定性问题及时处理。
监测数据包括围岩的位移、应力等指标，通过实测数据，及时掌握变化情况和影响因素，判断围岩的安全稳定情况。
3.围岩观测结果评价。
巷道围岩监测数据需要进行评价和分析，评价围岩的稳定性状态，根据评价结果制定出针对性的措施，对问题进行分析研究，分析问题出现的原因，并对问题进行分析，制定出对应的方案并实施，保证围岩的稳定。
四、围岩观测制度的效益1.提高煤矿巷道围岩的安全稳定性，保证煤矿生产的安全和顺利进行。
2.及时发现巷道围岩变形和破坏的情况，及时采取措施进行处理。
3.加大煤矿巷道围岩安全管理力度，提高管理水平，减少事故的发生。
4.降低生产成本，提高经济效益。
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矿井巷道围岩健康监测
解决方案
上海光子光电传感设备有限公司
1矿井综合监测简介
1.1矿井综合监测
矿井安全一直是煤矿行业的重中之重，近年来，国内的煤炭生产安全事故不断，引起了社会各界人士对矿井安全的关注，也成为各级部门领导最关心和坚决解决的一个问题。
如何做到及时的预防和减少安全生产事故成为矿井安全最重要的一个环节。
目前国内煤矿行业中，多数企业都已经或正在进行生产调度、监测监控等系统的建设，这些系统的建立在实现安全生产的过程中起到了重要的作用。
矿井监控是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要手段。
就矿井监控而言，包括矿井环境安全监测和矿井生产（及设备工况等）监控两个方面，矿井环境安全监测用于监测影响生产安全和矿工人身安全的井下环境因素，矿井生产监控系统用来监控煤炭生产主要设备的工况。
监控系统一般由传感器、数据采集站、控制站、信号传输系统和地面中心站组成。
利用最先进的传感技术建立一套完整的监测数据库、采用计算机网络作为传输和共享平台、利用网络进行信息发布和管理的安全监测信息系统是结构健康监测的一个共通的趋势。
这个系统，不仅用于矿井安全监测数据的管理，还对所有监测数据进行集中统一管理和长期保存，让用户及时、准确地查询、获取监测信息，而且还可为运营决策、运行安全、降低维护成本提供科学依据，为矿井管理提供良好的经验。
1.2项目主要内容
巷道变形问题多年来一直影响着煤矿安全生产。
通过对处于保护煤柱范围内的水平运输大巷应变分布进行实时监测，继而对巷道变形规律分析，可以得到一些认识和结论，对于科学制定变形大巷维修方案具有一定意义，同时对井巷各类保护煤柱的合理留设以及松软岩层巷道设计具有一定参考价值。
事实上，对于矿井的安全监测涉及到高温、瓦斯、变形、粉尘等多个方面，该技术方案着重讨论矿井的结构变形及温度监测，依据对监测工作的要求，这里主要讨论以矿井巷道沉降为主要监测内容的应变监测系统的技术方案。
另外如有需要，也可以同时实现对矿井温度分布的实时监测。
2试验段系统
2.1试验段目的
利用OZ公司的DSTS作为核心监测设备，选取某一水平巷道作为本次试验段项目的监测对象，重点进行巷道围岩应变监测。
利用得到的监测数据进行分析，从而总结出巷道变形规律，以便能及时采取相应治理措施，对确保巷道稳定，保证安全生产。
2.2设计目标
巷道围岩应变监测
通过在巷道支护表面上铺设应变传感光缆，利用DSTS对支护的应变的分布进行实时监测，在线提供当前各支护所受应力的大小，一旦超过设定的阈值及时给出报警，预判可能发生的危险事件。
同时以测得的数据为基础，分析巷道围岩变形的规律，保证煤矿生产的安全。
2.3系统结构
2.3.1整体结构
系统整体结构可以分为：光纤传感网络和监测站两部分。
光纤传感网络由应变传感光缆组成，完成巷道围岩支护应变量的传感传输。
DSTS 主机放置在控制室，同时原始的温度数据可以在本机或远程提取与查看。
图表 4 系统布置示意图
2.3.2应变传感光缆的铺设
传感光缆沿巷道围岩的支护架表面铺设，如果工程施工许可，还可沿支护锚杆铺设传感光纤，以全面监测巷道围岩的变形情况。
视实际工程需要，对巷道内的每个支护架或者选取若干个支护架铺设传感光缆。
利用光线固定件把光纤固定在沿支护架安装的夹具上并把光纤拉直呈受力状态；以便传感光纤能对巷道变形具有较高的反应灵敏度。
安装完毕后测试出传感光纤初始状态的数据并保存。
2.4数据处理及通信
DSTS的采集文件被转换并输出到文件夹中。
表格的每一栏都代表了传感光缆线路上一个地理位置点的不同温度值。
每一行都显示了一个获取数据的空间应变曲线分布。
以这个表格为基础，绘制两种类型的图表用做进一步的分析。
一种
是显示光缆线路上应变与空间分布曲线图，另一种显示某一特定点的应变随时间变化曲线图。
如下图示：
图表8软件界面
DSTS把实时收到的温度信号通过USB、RS232、内置继电器、MODBUS 等多种输出形式与PC、PLC、消防报警系统、SCADA等其他控制设备进行互连，可与报警控制器等系统进行联网，提供信号进行声光报警。
通过互联网，还可提供全球定位系统定位，无线通讯，服务电话，SMS短信等服务。
2.5系统通讯
光纤分布式应变监测系统可以提供USB、RS-232或者以太网通讯端口，将巷道围岩变形的实时应变信息和异常信息以开放协议方式通讯传输至控制中心，供集成监控系统显示和执行相关联动。
连接如下图所示：
3小结
近年来，分布式光纤传感市场以60％以上的速度递增，越来越得到各个领域人士的认可。
在国内，隧道、桥梁、大坝等大型土木建筑的结构健康监测逐渐成为研究的热点。
近年来，矿井事故频发，矿井安全被各级领导所重视。
利用分布式光纤传感技术对矿井巷道围岩的结构变形、应变进行监测，对巷道可能出现的异常变形进行长期在线监测目前在国内还鲜有实际应用。
以DSTS为核心监测设备，对巷道围岩应变分布进行监测，可以有效的降低事故的发生概率，同时也能够填补这一领域目前的空白状况。
如实际工程又需要，还可对巷道内的温度分布同时进行监测。
而基于受激布里渊散射的分布式光纤传感技术（DSTS）在技术指标上较DTS/BOTDR要更胜一筹。
将会是未来分布式光纤传感系统的发展方向。
突出的性能指标具体表现为：
●超长的可监测距离，达到100公里
●高温度及应变分辨率，温度达0.005℃，应变达0.1με
●测量时间短，最低1秒即可完成整个回路的测量
●便于对待监测的区域进行集中管理。