KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介
KJ616煤矿顶板动态监测系统
KJ616煤矿顶板动态监测系统2013-08-15 15:09:34产品简介：山东恒安电子科技有限公司一、KJ616煤矿顶板动态监测系统实现以下功能：● 井上计算机动态显示监测参数、报警；● 井下现场显示数据；● 监测数据自动记录存储；● 连续监测曲线显示、分析；● 历史数据查询及报表输出；● 综合分析及顶板安全评估分析。
● 局、矿顶板动态监测网络功能● 网络用户Web访问模式在线动态监测；● 数据库数据信息共享；● 综合分析及顶板安全评估分析；● 监测日报网上报表；二、系统结构与组成“KJ616煤矿顶板动态监测系统”的主要特点是采用环行总线结构，可涵盖全矿井多类型矿压参数监测。
系统以计算机网络为主体，兼容井下通讯电缆、光缆专线、以太网络多种数据传输模式。
监测参数包括：回采工作面支架作阻力检测、巷道顶板下沉量监测、锚杆载荷应力检测、岩层（煤层）内部应力（钻孔应力）检测四个方面。
三、系统的主要技术指标3.1使用环境1）环境温度：0℃～+40℃；2）相对湿度：＜90%（+25℃）；3）大气压力：80kPa～106Pa；4）海拔：＜3000 米；5）无显著振动和冲击的场合；6）允许在煤矿井下含瓦斯等爆炸性气体但无腐蚀性气体的环境中使用；3.2 系统综合技术指标监测服务器操作系统: Windows 2000 service sp4数据库平台： SQL server 2005 标准版网络平台：局域网1）系统分站容量 1——16 （通讯分站）2）系统监测点数3）系统通讯距离:通讯线缆：4）巡测周期 5秒/分站5）传输接口CAN总线信号串行异步6）通讯速率2400—19200BPS3.3 传输接口的技术指标1) 输入通道 1——4路2）输入接口CAN总线信号3）输出接口RS-2324）安全隔离方式光电耦合（2500V）5）电源 AC 220V 0.1A6）具有通讯指示灯以及电源上电指示灯3.4 通讯分站的技术指标1）站点容量 1——162）显示方式LCD 128*64 LED背光3）通讯方式RS-485 2400bps4）通讯距离1200m (工作面)5）电源DC18V （本安电源）150 mA 6）防爆形式本质安全型Exibl7）缓存容量：32KB3.5矿用压力传感器的技术指标1）压力通道数 22）量程 0——60Mpa3）精度1.5%4) 显示方式3位数显高强光LED5) 通讯方式：无线电磁波通信6）通信距离：100米（工作面）7) 电源DC3.6V （锂电池） 50mA 8）防爆形式本质安全型Exibl3.6 矿用围岩移动传感器的技术指标1）安装深度 1——20米2）量程 0——300/500mm3) 测量精度1%4）电源 7——12V 20mA5）输出RS-485 串行异步6）通信距离：1200米7）通信速率：2400bps6）防爆形式本质安全型Exibl3.7 矿用本安型锚杆（索）应力传感器的技术指标1）量程 0——450KN2）测量精度1%3）输出信号 0——125mV4）电源 7——18V5）防爆形式本质安全型Exibl3.8 矿用本安型钻孔应力传感器的技术指标1）安装范围 1——12m2) 量程 0——25 MPa3）测量精度2.5%4）输出信号 0——125mV5）电源 7——18V6）防爆形式本质安全型Exib1煤矿顶板动态监测系统配置详单序号产品）名称型号单位数量井上部分1地面监控主机研华510台1 2激光打印机HP1025台1 3UPS电源STK 1000VA台1 4通信线路避雷器KJ76N-L台5数据处理软件KYJ套1 6地面用矿用本安型信息传输接口KJ616-J(A)台1井下部分7矿用本安型信息传输接口KJ616-J(B)台1 8矿用数据传输分站KJ616-F台7 9矿用本安型数据传输子站KJ616-F1台310矿用压力传感器GPD60台20 11矿用围岩移动传感器GUD500台4012矿用本安型锚杆（索）应力传感器GPD450M台4013矿用本安型钻孔应力传感器GZY25台4014矿用隔爆兼本安型不间断电源KDW28-18台816煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆MHYV 1×2，1×3，1×4，1×5，1×6，1×7，)米500016接线盒JHH-3T个140系统实际配置根据矿方回采工作面参数。
KJ951煤矿顶板动态监测系统技术方案
顶板动态监测系统技术标招标人：招标编号：投标人：目录一、概述二、设计依据三、设计原则四、系统监测内容五、系统功能六、系统组成七、主要技术参数八、系统工作原理与工作过程九、系统现场测点布置与安装十、产品简介十一、一、概述随着人类社会对于能源需求的增长，同时也局限于现今的能源结构，由于其它的新型能源，例如核能、太阳能、风能等还不具备足够的开发技术或广泛推广的条件，煤、石油、天然气至今仍然是人类主要的能源形式。
尤其是我国现今的能源结构中，煤炭仍然是主要的能源形式，它占一次能源生产和消费总量的76%和69%。
我国电力工业能源的76%、家庭消费能源的80%以及能源化学原料的60%都是由煤炭提供的，在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构。
为了满足国民经济建设的需要，在今后相当长的历史时期内仍需保证煤炭的高效生产，这就为我国的煤矿开采提出了更加严峻的要求。
安全生产是煤炭开采工作中的重中之重，在各类煤矿事故中，顶板事故仍居前位。
随着生产能力的提高、开采强度的增大和向深部开采转移，顶板安全等问题越来越凸现，主要体现在三个方面：一是以锚杆支护为主要形式的巷道稳定性。
现有的支护参数到底有多大安全系数？需要监测手段进行评估及潜在的危险性预测。
二是超前支承压力影响范围多大？压力集中程度多高？支承压力高峰位置在何处？支承压力前移速度是多少？等等，这些与超前支护和冲击地压密切相关因素监测问题；三是工作面支护稳定性和安全性。
工作面支护工作状态怎样？支护是否满足控制顶板的要求？工作面上覆岩层初次来压与周期来压步距多大？来压时对目前支护系统有多大影响等。
我国几乎所有煤矿都面临开采顶板安全问题，而这些问题往往由于局限于相对落后的监测手段和信息处理技术而被忽略，这是顶板管理不到位的主要原因。
因此，安装一套技术先进、稳定、安全可靠的“矿压实时监测系统”，对促使煤矿安全上一新台阶具有实际意义。
二、设计依据GB/T 2887 电子计算机场地通用规范GB191-2000 包装储运图示标志GB3836.1-2010 爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB3836.2-2010 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB3836.4-2010 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB9969.1-1998 工业产品使用说明书总则MT209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT210-1990 基本试验方法MT286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理方法MT/T 772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T899-2000 煤矿用信息传输装置三、设计原则●可靠性系统经过相关部门检测，取得合格证、防爆证、安标证，能够在煤矿恶劣环境下长期工作，确保系统可靠运行。
KJ顶板动态监测系统
结构特征
3
煤矿顶板动态监测系统配置详单 4
使用注意Байду номын сангаас项
本安型分站 1）分站使用时应避免受挤压和剧烈冲击。 2）如有分站内部故障，切勿自行拆开修理。 顶板压力无线监测传感器 1）长期放置不用时应在井上保存。 2）内部故障，切勿自行拆开修理。 3）更换电池时，只能使用生产厂家提供的电池。 4）旧电池更换完后，应带上井进行处理，切勿随意丢弃到井下
煤矿顶板动态监测系统
1
•概述
KJ616型煤矿顶板动态监测系统是用于煤矿顶板压力动态的计算机在线测量
系统。系统将计算机检测技术、数据通讯技术和传感器技术融为一体。实现了复
杂环境条件下对煤矿顶板的自动监测和分析。
系统包括五个组成部分： 1、计算机及数据处理软件； 2、KJ616-J(A) 地面输出本安型传输接口； 3、KJ616-J(B) 矿用本安型信息传输接口； 4、KJ616-F矿用数据传输分站； 5、KJ616-F1矿用本安型数据传输子站，GPD60矿用压力传感器，GPD450M锚杆 （ 索）应力传感器，GUD500矿用围岩移动传感器，GZY25矿用本安型钻孔应力 传感器； 6、本安型供电电源。 另外 包括：电缆、接线盒、转接器等本质安全型部件组成。
5
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。
煤矿顶板动态在线监测系统
煤矿顶板动态在线监测系统疏礼春（煤炭科学研究总院安全装备技术研究分院，北京100013）摘要：针对煤矿顶板灾害多发及人工监测不及时问题，设计了一种煤矿顶板动态在线监测系统；详细介绍了该监测系统的技术原理、组成结构、功能模块及应用效益。
实际应用表明，该系统实现了顶板压力、位移、应力监测数据之间的融合和可视化分析，可对煤矿顶板安全隐患进行快速、准确的预警、预报。
关键词：煤矿；顶板压力；在线监测中图分类号：TD76文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）10－0092－02Roof Dynamic On－line Monitoring System in Coal MineSHU Li－chun（Research Branch of Mine Safety Equipment Technology，China Coal Research Institute，Beijing100013，China）Abstract：For the problems that there are much more disasters in coal mine roof and the artificial monitoring roof are not in time，the paper designs a kind of roof dynamic on－line monitoring system in coal mine and introduces the technical principle and basic struc-ture，function module and the application efficiency of the monitoring system in detail．Practical application shows that the system real-ize the fusion and visualized analysis among roof pressure，displacement，stress monitoring data，which can provide rapid and accurate early warning and forecast for coal mine safety hidden trouble on roof．Key words：coal mine；roof pressure；on－line monitoring目前大部分煤矿对顶板压力、位移、应力的监测是通过人工方式对安装在综采支架上的压力传感器、巷道离层仪、应力计人工观测后计算得出，由于数据计算量较大，人工计算费时费力且及时性不够，常常造成对所观测到隐患不能及时做出预报。
03：光纤顶板动态监测系统
测技术 造成传感器使用寿命短；信号数据传输易受电磁干扰，量程范围大、本质安全，特别适合
导致跳数、误报等问题。
在易燃易爆、高温、高压、潮湿、
各种基于有线总线式网络传输的离层监测系统相继 强电磁场、腐蚀性等极端条件下的
有线总 出现，在煤矿也得到了广泛应用，但由于有线网络检 测量，并能实时本地显示及远程实
光纤顶板动态数字化在线监测系
人工观 上得到广泛应用；但精度低，需要专员定期巡检记录，
测技术 无法实时监测，随着智能化矿井建设的推进被逐渐淘 统，其特点概括为系统无分站、传
汰。
感器不带电。该系统涉及的矿用光
传统的电子类顶板离层传感器其原理简单，多数 纤传感ห้องสมุดไป่ตู้提供一种现场安装方便、
电子监 是单片机加ADC采集单元，容易受淋水及粉尘腐蚀， 现场可视、无源监测、测量精度高、
26
应用案例1：光纤传感技术与传统监测数据对比
山东能源新巨龙煤矿8301工作面，安装长度1100m。
顶板离层传感器安装60天，通过10 个观测点，与传统的离层观测尺数 据对比。10个监测点深基点位移变 化值在0-23.01，平均变化量为 10.08mm；巷道顶板锚索锚固范围 内（浅基点监测值）的离层值在 0.18～3.26mm之间，10个监测点 平均值为1.99mm。在同一监测区 域，采用机械式人工监测的顶板离 层仪观测数据一般深基点变化值在 0～22mm，平均10.9mm；浅基点 0～20mm，平均2.48mm。通过对 比表明该系统监测数据与传统的人 工观测数据基本一致。
KJ1煤矿巷道顶板离层报警监测系统技术说明
KJ1煤矿巷道顶板离层报警监测系统技术说明KJ1顶板离层报警监测系统是由泰安市尤洛卡自动化仪表有限公司开发的用于煤矿井下掘进及回采巷道的围岩松动和顶板离层运动的新一代监测系统。
系统包括：1）计算机数据处理系统；2）接收主机；3）井下通讯分站；4）报警监测分站；5）传感器；6）防爆电源；六个组成部分。
系统的数据传输和接收硬件部分采用了与ZYDC—1综采监测系统相同的结构和技术。
该系统与2002年5月立项研究开发，2003年7月定型生产，先后推广到北京矿务局木城涧矿、兖州矿业集团鲍店矿、枣庄矿务局付村矿、峰峰矿务局薛村矿等推广应用。
其中木城涧矿使用了4套该系统。
KJ1型顶板离层报警监测系统主要技术特点：1．现场部分采用总线式结构设计，具有较强的环境适应性本系统井下部分采用隔离485工业总线设计，监测分站之间使用一条通讯/电源电缆。
由于采用了低功耗和差时工作设计，整系统采用单一本安电源供电，(电源主通讯分站安装在控制台上)，供电及信号共用一条电缆，简化了系统结构。
2．先进的数字通讯系统本系统采用的RDS二线平衡式时分数字通讯系统。
与以往的矿用通讯系统相比具有以下优点：(1)采用平衡式浮地通讯。
大大降低了共模干扰(强电磁电场干扰)，光电隔离数技术，可抗1500V电压冲击。
(2)时分制数字传输，无硬件容量限制，通讯协议灵活，节点数可任意扩充，无硬件操作。
(3)对通讯线路无特殊要求：井下各种通讯线路均能满足系统要求。
可用电话线传输、信号峰值电压小于5V；对其他通讯系统无任何影响。
(4)具有二种数字校验方法，可保数据通讯正确无误。
3．监测分站智能化设计监测分站基本的监测单元。
由独立的微处理(CPU)控制，可同时检测4组传感器数据，采用LCD（4行）可同时显示4个通道的顶板离层信息：绝对位移量、相对位移量。
可独立设定报警参数，超限后自动报警。
4．系统故障自诊断能力系统采用监测分站、通讯分站和地面接受机三级通讯容错技术，同时具有系统故障自诊断能力，操作人员可直观地了解监测分站的工作状态，方便了系统维护。
KJ煤矿监测监控系统
KJ95煤矿监测监控系统kJ95煤矿监测监控系统，自推出以来，多次获得国家、部、和省级科技进步奖，已在全国各矿务局、矿推广应用1000余套。
■=1■蚤f-ndL-fJL"I bP 1KJ95型煤矿安全监控系统作为整个矿井综合信息系统的一部分，主要用来监测井上、下的各类环境参数和设备开停等主要生产参数。
在一些重要的地点安装传感器后，一些环境可以直接在地面中心站及管理网络工作站上反映出来，减少了井下有关的检查和值班人员，帮助领导和调度员及时掌握安全生产情况。
在主要变电所安装电力参数变送器后，可以及时了解井下各点的供电状况，发现故障时及时通知有关人员处理，减少设备的停机时间，使值班人员能够及时了解工作面的有关环境和生产参数的变化情况，对于存在的隐患能够迅速作出处理决策，避免可能发生的事故。
因此整个系统在保障安全，提高生产效率等方面将发挥重要作用。
本系统经过加短信报警平台，可实现对各种报警信息进行分级报警，使矿领导无论是在出差还是矿上都能及时了解矿上的安全生产信息。
提供系统接口方便接入矿上的综合信息系统和方便接入矿方局域网网络系统。
系统功能1) 监测监控瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数；2) 监测监控煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数；3) 监测监控电压、电流、功率、电度等电量参数；4) 监测监控胶带跑偏、胶带速度、轴承温度、机头堆煤等各种机电设备的运行情况；5) 汇接管理胶带输送机控制保护装置和集中控制系统、轨道运输监控系统、电力监测系统、选煤厂集控系统、水泵监控系统、火灾监测系统及人员监测系统等，实现局部生产及管理环节的自动化。
系统特点1) 技术先进，组合方式多样综合能力强：融安全与生产监测监控系统、工业电视监视系统、人员监测系统及程控调度通信系统等于一体，实现井下传输信道合一、全矿范围内各类煤矿监控系统组网管理、与局计算机网络联网、与远程终端通过公用电话网联接等，大幅度减少信道与设备投资。
煤矿顶板安全监测系统概述
4. 通过计算机软件的分析，能对地质体内壁的裂隙、节理、破 碎、溶洞等结构面的产状进行测量和量化。 5. 真彩色模式，形成图像为795×596（CCD像素数） 6. 适用孔径范围大，可勘测从Φ25mm（国内首创最小探头）到 Φ2000mm的各种类型钻孔。 7. 精度高，精度 1mm。速度快，探测速度108米/小时。
计的，可观测钻孔中地质体的各种特征及细微变化并且通过计算机软件计算分析予 以量化。
该系统系统可观测： 1.地层岩性、岩石结构； 2.活动性断层、裂隙产状及发育情况。 3.富水断层、溶沟溶洞、岩层水流向。
该系统可用煤矿顶板地质构造、煤层赋存、工作面前方断层构造、上覆岩层导 水裂隙带等探测。
二、产品组成
CMPSES监测分析软件
CMPSES软件 ——系统设置界面
CMPSES软件 ——综采实时监测界面
CMPSES软件 ——离层实时监测界面
CMPSES软件 ——锚杆应力实时监测界面
CMPSES软件 ——离层实时监测界面
CMPSESபைடு நூலகம்件 ——综合监测报表
CMPSES软件——矿图模拟显示 黄陵一号井顶板安全监测模拟显示
2. 接收主机
1） 输入通道 1——4路 2）输入接口 RDS-100 3）输出接口 RS-232 4）显示方式 LCD 20*4 LED背光 5）安全隔离方式 光电耦合（2500V） 6）缓存容量 32KB 7）电 源 AC 220V 0.1A
煤矿顶板在线监测系统
煤矿顶板在线监测系统
当进行煤层开采时，工作面周围的岩体平衡状态遭到破坏，随着工作面不断向前推进，煤层上方岩层不断变化，岩体应力也在不断变化，岩体重量只能由工作面的支柱来承担。
工作面回采后，顶板失去了支持后，将产生程度不一的下沉，有的是缓慢下沉，有的是局部冒顶，造成不同程度的顶板事故。
煤矿顶板在线监测系统的目的是实时监测顶板的运动情况及压力情况，并及时反映到计算机中，以便采取有效支护，有效控制顶板事故发生，确保工作面回采。
系统简介
为解决顶板问题，福深科技设计研发了煤矿顶板在线监测系统，该系统利用光纤传感技术能够对顶板及锚杆支护进行长期动态监测，能够准确掌握其变化规律，并对顶板状态进行分析、评估及预警，为生产提供决策依据。
系统组成
见煤矿顶板在线监测系统由哪几部分组成？
系统效果
1、提高工作面支护的质量，改善作业环境，必要时进行实时预警，减少顶板下沉、冒顶等现象，保障巷道安全。
2、发现顶板运动规律，通过顶板离层传感器实时监测顶板变化，能够很好掌握来压情况，根据监测数据来指导安全生产。
矿用顶板无源光纤智能远程监测系统应用研究
矿用顶板无源光纤智能远程监测系统应用研究
范军平;张靖;卢迪;仇晋忠;倪怀华;吴鹏亮;安哲
【期刊名称】《煤炭与化工》
【年(卷),期】2024(47)1
【摘要】矿山需高可靠性的安全监控及应急信息系统,本文依据光纤光栅测量原理,结合顶板离层、锚杆应力、围岩应力3种光纤光栅传感器,研究了一种基于光纤光栅测量原理的矿用顶板无源光纤智能远程监测系统,达到了传感器本身不带电、安全且能满足煤矿监测现场就地显示的标准要求。
在华阳新景矿3109辅助进风巷进行了试验应用,结果表明,顶板离层、锚杆应力、围岩应力均随距工作面距离减小而增大,符合矿压显现规律,最大围岩应力23.3 MPa,最大锚杆受力81 k N,最大顶板离层40 mm,锚杆抑制顶板离层效果显著。
【总页数】5页(P95-99)
【作者】范军平;张靖;卢迪;仇晋忠;倪怀华;吴鹏亮;安哲
【作者单位】华阳新材料科技集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD76
【相关文献】
1.远程无源光纤传感技术在油库甲烷气体监测中的应用
2.甲烷多通道远程无源光纤传感检测系统
3.基于拉曼放大和掺铒光纤激光器的远程无源传感系统
4.复杂条件
下光纤顶板智能化监测控制系统的研究与应用5.矿用顶板无源光纤远程智能监测系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
矿用光纤顶板动态监测预警系统
矿用光纤顶板动态监测预警系统导语：光纤顶板动态监测预警系统是基于光学原理，采用国际领先的光纤传感技术，实现顶板离层、锚杆（索）应力、煤岩层应力的多参数实时监测。
本期转化果平台推荐的《矿用光纤顶板动态监测预警系统》，该系统涉及的矿用光纤传感器提供一种现场安装方便、现场可视化、无源监测、测量精度高、量程范围大、本质安全，特别适合在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、腐蚀性等极端条件下的测量，并能实时本地显示及远程实时监控预警预报。
一、概述矿用光纤顶板动态监测预警系统是基于光学原理，采用国际领先的光纤传感技术，实现顶板离层、锚杆（索）应力、煤岩层应力的多参数实时监测；光纤传感器以光波为载体，以光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号，具有不带电、体积小、实时监测、在线传输、多参数、大容量、抗干扰、本质安全等特点，便于及时掌握和综合分析顶板动态变化规律，防治顶板事故；同时为合理确定支护参数，解决支护不足或过度支护问题提供数据分析依据，提高煤矿顶板管理及智能化建设水平。
（一）系统特点1.本质安全，现场检测不需供电，不受外界电磁场干扰，长期漂移小；2.一台主机可同时监测顶板离层、锚杆（索）应力及钻孔压力，复用能力强；3.准确判断顶板离层位移量、锚杆（索）的受力情况及巷帮压力；4.实时在线监测顶板、锚杆（索）及围岩受力变形，通过完整的数据分析，一方面实时把控顶板变化动态，预防顶板事故；另一方面可以通过数据分析，准确把握顶板离层位置，为合理支护参数，降低支护成本，提供数据依据。
（二）光纤顶板动态监测与传统监测技术对比现有传统顶板动态监测手段 光纤顶板动态监测技术 机械式人工 监测技术 煤矿机械式顶板离层仪是一种比较常见的井下顶板离层量监测仪表，其结构简单、价格低廉，在煤矿上得到广泛应用。
存在精度低，无法实时在线监测，需要专员定期巡检记录，无法及时发现隐患的缺点。
立足于煤矿井下环境，基于光学原理研发，适合煤矿安全生产需求的全光纤顶板动态数字化在线监测与破碎治理预警系统，其特点概括为系统无分站、传感器不带电。
KJ2尤洛卡 16 煤矿顶板动态（压力）监测系统 技术说明书
KJ216煤矿顶板动态（压力）监测系统技术说明书目录一、系统推广应用的基本条件........................................................................- 1 -二、监测、分析内容........................................................................................- 2 -三、系统实现目标............................................................................................- 3 -四、顶板动态监测系统结构与组成.................................................................- 3 -五、顶板动态监测系统主要技术指标.............................................................- 6 -近年来，煤矿开采过程中频繁发生的重大安全事故，已经引起了党中央、国务院的高度重视，并引起社会的广泛关注。
在各类煤矿事故中，顶板事故仍居前位。
随着生产能力的提高、开采强度的增大和向深部开采转移，顶板安全等问题越来越凸现，主要体现在三个方面：一是以锚杆支护为主要形式的巷道稳定性。
现有的支护参数到底有多大安全系数？需要监测手段进行评估及潜在的危险性预测。
二是超前支承压力影响范围多大？压力集中程度多高？支承压力高峰位置在何处？支承压力前移速度是多少？等等，这些与超前支护和冲击地压密切相关因素监测问题；三是回采工作面支护稳定性和安全性。
回采工作面支架工作状态怎样？支护是否满足控制顶板的要求？回采工作面上覆岩层初次来压与周期来压步距多大？来压时对目前支护系统有多大影响等。
第七章煤矿常用安全监测监控系统简介
第七章煤矿常用安全监测监控系统简介第七章煤矿常用安全监测监控系统简介煤矿安全监控系统是将计算机网络、矿井安全和生产电力监测、实时监测、工作面综合监测等系统综合在一起，形成一个完整的、实用的矿井监控系统。
根据需要各部分既可以集成在一起，又可以单独使用，以满足矿井的不同需求。
煤矿安全监控系统由早期的地面单微机监测监控已发展成为网络化监测监控以及不同监测监控系统的联网监测。
其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。
我国监测监控技术应用较晚，80年代初，从波兰、法国、德国、英国和美国等（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200）引进了一批安全监控系统，装备了部分煤矿；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等监控系统，在我国煤矿已大量使用。
实践表明，安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，各局矿已作为一项重大安全装备。
由于当时相当一部分监控系统由于技术水平低、功能和扩展性能差、现场维修维护和技术服务跟不上等原因，或者已淘汰、或者停产。
因此造成相当一部分矿井无法继续正常使用已装备的系统。
特别是近年来由于老系统服务年限将至，已无继续维修维护的必要，系统面临更新改造的机遇。
随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要，国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了KJ4/KJ2000、KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000和KJG2000(我国的监控系统在煤安办申请煤安标志以KJ开头，后面的数字并不代表先进性，只是代表申请煤安标志的顺序。
)等监控系统，以及MSNM、WEBGIS等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。
同时，在“以风定产，先抽后采，监测监控”十二字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。
矿用全光纤数字化顶板动态在线监测系统
矿用全光纤数字化顶板动态在线监测系统导语顶板灾害是煤矿五大灾害之首，实现煤矿顶板的在线监测是有效预防顶板灾害的必要环节。
本期由能源科技成果转化服务平台推荐的《矿用全光纤数字化顶板动态在线监测系统》，是基于光学原理，采用无源本安设计、专门针对煤矿顶板灾害研发的新一代在线监测系统。
该系统对顶板离层、锚杆、锚索载荷、煤岩层应力进行多参数实时监测；系统无分站，传感器不带电且具有极高的抗干扰能力，可实现超长距离传输和多参数综合分析，研究形成了监测与治理相结合的顶板综合防治解决方案，最大限度的防止顶板事故发生。
一、系统概述矿用全光纤数字化顶板动态在线监测系统是基于光学原理，采用无源本安设计专门针对煤矿顶板灾害研发的新一代在线监测系统。
系统采用光纤传感技术对顶板离层、锚杆、锚索载荷、煤岩层应力进行多参数实时监测；系统主机采用多参数、大容量设计，可同时实现对顶板离层、锚杆（索）应力及钻孔应力的实时在线监测，传感器均为光学无源本安型设计的光纤传感器，具有极高的抗干扰能力。
系统无分站，传感器不带电，可实现20km长距离传输，多参数综合分析，不仅及时准确掌握顶板动态变化规律，还能为合理支护参数，解决支护不足或者过度支护问题提供数据分析依据。
大量程可视化离层（位移）传感器为国内首创，技术水平达到“国际先进”水平。
系统架构拓扑图二、系统技术参数1.系统主机技术指标序号项目单位参数1 工作方式/ 连续监测2 显示方式/ 液晶显示3 通讯端口/ 网口4 传感器接口/ 采用标准SC/APC接口5 响应时间s <306 传输距离km 207 单通道容量个 48 支持通道数个8/16/329 传感器工作环境℃0～4010 监测仪供电V 127/660/11402.光纤传感器技术指标序号项目单位参数1 工作方式/ 连续监测2 显示方式/ 液晶显示3 通讯端口/ 网口4 传感器接口/ 采用标准SC/APC接口5 响应时间s <306 传输距离km 207 单通道容量个 48 支持通道数个8/16/329 传感器工作环境℃0～4010 监测仪供电V 127/660/1140三、系统功能系统显示界面截图显示功能：满足多种类型图表、系统图、曲线图、棒图等现实要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介
摘要：本系统是基于光纤传感器技术研究的煤矿顶板动力灾害综合监测系统；与传统的人工检测方法、总线式检测方法相比，光纤传感器在易燃易爆、高温、
高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用有许多独特的优点。
它
使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介，具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异的性能，能够对温度、位移、应变、压力等各
种参数进行精确测量，能够适应极端恶劣的环境。
同时，由于光纤传输损耗低、
频带宽，光纤传感器在组网和传输距离方面比传统的传感器更具优势，特别是在
一根光纤上可以串联多个相同或不同类型的传感器，实现准分布式多点监测。
正
是由于光纤传感器具有上述许多独特优势，可以解决许多传统传感器无法解决的
测量问题。
关键词：KJ1268矿用；动态监测；系统
1技术综合比较
国内方面我国煤矿科技工作者对煤矿重大灾害的监测和控制进行了大量研究
工作，在基于矿压、顶板和微震监测的深部开采灾害控制等方面积累了大量宝贵
的经验。
但是伴随着煤矿深部开采、整合重组及集约化、机械化程度逐步提升的
发展趋势，传统煤矿安全监控及灾害监测预警技术已越来越不能满足煤矿智能化
发展的需要，而如何真正实现煤矿多参数的实时快速监测是目前煤炭行业面临的
巨大困难。
传统煤矿安全监控及顶板灾害检测预警技术的局限性：传感器可靠性差、维
护工作量大，监测、传输易受电磁场干扰；煤矿所使用的各种顶板灾害监测子系
统基于不同的技术平台、缺乏相互关联，监测存在盲区，信息实时融合难度大，
灾害隐患监测预警所需要的实时信息不足，导致对重大灾害的预警能力差；目前
国内装备的顶板安全监控系统大约有30多种，存在着通用性差、兼容性差、智
能程度低等问题。
接入180支离层传感器
2系统特点
“全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统”是由我公司自主研发的新
一代顶板动态监测系统。
该项目主要目的是针对矿井深部开采遇到的难题，结合
矿井实际，分析研究矿井深部围岩破碎机理，通过理论分析、实践应用探讨，研
制新一代矿井深部围岩破碎的光纤顶板综合监测预警系统。
2.1系统技术内容包括：
1、国内首次将激光/光纤传感技术应用于煤矿顶板灾害监测，自主研发并实
现产业化。
2、首次实现了光纤顶板离层（位移）传感器的本地可视化显示及大量程设
计，为国内首创，光纤离层传感器量程是目前国内唯一一家达到500mm的生产厂
家，（中科院300mm，山东省科学院100mm）。
3、首次采用光纤传感技术对顶板离层、锚杆、锚索载荷、煤岩层应力进行
多参数实时监测；
4、系统从“传感单元、监测主机、服务器、云计算”整个链路层彻底实现
数字化，实现了工业级标准化通讯协议MODBUS/TCP协议；目前国内首家取消系
统多级分站+中继+传感器，实现传感器直联技术与数据融合传输。
5、首次通过全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统对顶板离层情况、
两帮锚固状态、工作面超前支撑压力的数据采集和分析，实现巷道安全性的自动
识别判定、超前支撑压力分布及转移特征的分析。
7、系统核心设备主要技术指标：
光纤顶板离层传感器：测量精度：±0.5％；范围：0-500mm;
光纤钻孔应力传感器：测量精度：±0.5％；范围：0-60Mpa;
光纤锚杆应力传感器：测量精度：±0.5％；范围：0-600KN;
光纤智能多参数锚索传感器：直径：22mm；抗力强度：≮1770Mpa；破断力
＞375KN;
矿用隔爆兼本安型顶板动态监测主机：通道：≤48；响应时间：＜10s;供电
电压：1140V/660V/127V；
3系统能达到效果：
系统能够通过日报表、周报表及月报表更直观的展示各个监测区域的顶板离层、钻孔、锚杆索传感器每日变化量、深、浅日累计变化量及监测周期内的累计量，全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统围绕矿方结合实际矿方需求
开发而生，更适合现代化采煤工艺监测需要；系统有利于矿方相关人员全方面的
了解各个监测的巷道受力、离层变化情况，而不是一套范范的顶板安全监控系统。
系统多次结合全国不同煤矿矿方技术人员及专家提出的要求进行升级，升级后系
统提供了大量的计算与分析方法，利用这些功能算法的展示，减少了相关人员需
要结合测点数据自行分析的负担，提高了安全分析管理效率。
系统从2019年12
月份开始在全国各大煤矿集团运行至今，系统通过现场运行掌握了大量的数据，
而且各大煤矿集团投入运行系统，至今数据基本保持了监测的连续性，对后续顶
板安全分析管理方面、大数据分析提供的大量的现场数据，也是评估该系统是否
有效、顶板是否安全的重要信息来源。
4结语
矿用光纤顶板动态监测系统从现场应用情况分析，是一种适合煤矿井下工况
条件，满足煤矿顶板变化规律实施监测的新一代监测手段，该系统突出的优势主
要表现在：一是系统架构简单。
与传统监测手段相比较，光纤监测系统取消了多
分站架构，主机直接连接传感器，传输距离可达10km以上，从而保证了系统的
稳定性和监测数据的连续性，大大降低了使用过程中的维护费用；二是光纤传感
器无源本安设计，降低了井下顶板淋水、粉尘及电磁干扰，从而杜绝了数据漂移
和误报警现象，大大提高了传感器的使用寿命；三是系统集成度高、功能强大。
一台系统主机可直可同时监测顶板离层、锚杆（索）应力及钻孔应力，降低了使用和维护成本。
参考文献：
[1]顶板动态监测系统在陈四楼煤矿的应用[J].梁家豪.煤矿机械.2017(09)
[2]煤矿顶板灾害监测预警系统及其应用[J].张会军,杨磊.煤矿开
采.2015(06)
[3]煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统[J].孟庆勇.工矿自动
化.2015(08)
[4]煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统设计[J].赵佰亭,祝龙记,魏蓝蓝.工矿自动化.2013(09)。