煤矿井下供风及供水管路监测系统的应用 白鹏飞

煤矿井下供风及供水管路监测系统的应用白鹏飞
摘要：我国煤炭储量世界第一，只要不是露天矿，都需要用井下供水供风管路
监测系统，而这些管道都需要实时监控,因此研究它具有重要意义。

本项日采用的监控终端,可以对数据进行采集、处理以及实时显示,把处理的结果通过以太网传
送到地面监控中心显示和打印,在监控中心站的界面上,工作人员能够及时了解井
下管道供应情况的主要性能参数的在线检测。

关键词：煤矿精下，供风供水，管路监测系统
为了能够及时发现并定位管道断裂的故障点，减少因管道断裂而对井下生产活动造成的影响，设计开发了一套用于供风、供水管路的实时检测系统，实时显示、欠压、漏水故障报警。

通过该系统对管路的供水状况的实时检测，可以及早发现、处理管路故障，保证矿井的正常安全生产，节省大量的人力物力，提高工作效率和管理水平。

一、供风及供水管路监测系统总体概述
本系统具有数据采集及处理、数据查询及报警处理等综合功能。

它将压力传感器和流量传感器传来的模拟量转化为数字量,并实时计算出它们的准确值,把处
理运算的结果通过以太网传送到地面监控中心显示和打印,服务器通过交换机与监控中心相连接,工作人员可以通过Intermei/Intranet 技术访问实时数据运行情况和访问历史数据来查询一段时间内管道的运行情况。

通过对供水供风系统安装检测点，实时检测水管风管的供应情况。

监控系统整体设计由监控终端、监控中心和远程访向三部分组成
（一）监控终端
监控终端由水管与风管管路若千传感器组成。

通过监控终端的快速处理运算能力,实时计算出主要千路的流量、压力值等。

传感器主要是流量传感器、压力传感器。

通讯系统将监测点处理后的数据通过串口服务器传送到地面监控中心。

在PC工控机上对原始数据先存储,然后输出显示并打印。

各个监控终端通过现场总线把数据送到远程监控中心的服务器上。

（二）监控中心
监控中心主要由PC工控机和打印机组成。

监控中心接收监控分站传送的数据,并对传来的数据进行处理存储、显示等工作。

（三）远程访问
远程监控程序是指基于Intermet 技术,基于TCP/IP和HTTP通讯协议,基于WEB 服务器，在客户端用浏览器浏览监视,通过WEB服务器与现场实时数据平台进行数据通信,实现远程访问本地数据。

在WEB页面上可以查询各管道实时运行情况和历史运行况。

二、供风及供水管路监测系统管理软件功能介绍
监控系统管理软件主要包括数据采集、故障诊断与处理、数据库管理、用户管理、WEB发布、帮助等模块功能。

下面将对各模块显现的具体功能如下。

（一）数据采集模块
完成与监控分站的通讯，接收当前监测数据，快速准确地将当前各监控量的数据反映到主控机界面上进行显示，并将相关数据存入数据库。

(二)管路故障诊断与处理模块
当管路出现漏水等异常情况时，如果泄漏参数超过设定值或系统设定最低压
力值，根据所监测到的相关数据，给出相应报警信号。

由现场调度人员确认后采
取正确措施。

(三)数据库管理模块
数据库以文件形式存放，系统定时自动进行数据库备份。

各测点压力、流量
等检测量的历史数据都可以在管理软件客户端的报警历史和原始数据中查找出来，也可以通过报表模块打印。

(四) WEB发布模块
为了方便在矿区局域网内的电脑查看到井下供水管路的运行，将设计的系统
进行WEB发布，进行远程访问，方便管理。

三、供风及供水监测系统数据传输
工业环型以太网监测系统是一个易扩展开放式的监控系统，是目前世界上先
进的过程自动化系统开放式解决方案，该系统的实施也符合鲍店煤矿信息化改造
的需要，是提高工作效率改善工作环境的有效手段,该系统结构如图1所示。

工业
以太网与光纤联合监测,以太网主干线采用光纤进行数据传送,如图2所示。

远程
监控系统采用有线传输方式,其优点是通信速率高、可靠性好,支持多节点、传输
线路成本低和传输距离长等特点。

采用以太网传输方式具有以下优点：第一，低
成本易于组网技术支持广泛。

以太网在商业领域已有成熟应用,具有大量的软硬件
资源和开发设计经验。

许多网络产品都带有以太网接口,组网简单方便。

第二，开
放透明的协议。

标准以太网使用TCP/IP作为上层通讯协议,该协议极其开放灵活,
基于该协议的以太网已成为最流行的分组交换局域网。

第三，高传输速率保证实
时性。

以太网已从10M、100M发展到千兆,现在还有更高速的1G、10G以太网。

高速以太网保留了标准以太网的帧结构和载波侦听多路访问/冲突检测协议,并向
下兼容,升级成本低。

第四，在轻负载时,网络传输延时小，响应速度快,有较高的
信道吞吐量,特别在轻负载时,信道利用率高，传输时间和节点总数无关。

总之，井下供水和供风系统是谋矿正常运转重要的组成部分，是煤矿生产运
行中必备的工具。

漏损是供水供风系统中普遍存在的现象，漏损不仅浪费了宝贵
的资源，造成了巨大的经济损失，也影响了正常生产，因此对于煤矿井下供风及
供水管路监测系统的应用及改造迫在眉睫
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