KJ132顶板离层监测系统研究与应用

为了实现井下巷道顶板离层的实时动态监测,自主研发了基于CAN总线的KJ132顶板离层监测系统。详细介绍了系统的组成与原理,并给出了该系统的煤矿上的应用效果,表明了KJ132顶板离层监测系统能准确及时的监测井下巷道顶板的运动情况。     

煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统设计

针对现有煤矿巷道顶板离层监测主要采用机械式顶板离层仪,存在观测不方便、误差比较大、数据实时性差等问题,设计了煤矿巷道顶板离层结构健康监测系统。该系统通过光纤位移传感器自动测量巷道顶板离层的位移状况,采用计算机监测巷道顶板离层结构的应变、位移等参数,评价离层结构的安全性,进而维护结构的健康。实际应用表明,该系统具有实时观测、误差小、效率高等优点。     

煤矿巷道顶板离层监测系统设计

针对煤矿巷道顶板离层监测的重要性,提出了一种顶板离层监测系统的设计方案;给出了该系统结构及测点布置方案,详细介绍了用于准确测量顶板离层位移量的围岩移动传感器的硬件及软件设计,并分析了顶板离层位置及顶板离层位移报警阈值的确定方法。实际测试结果表明,该系统实现了对顶板离层位移量的实时监测,测量精度达2.5%。     

采用SmartMesh网络的顶板离层监测系统设计

针对煤矿井下有线巷道顶板离层监测系统存在安装复杂、成本高,以及无线系统存在传感器功耗高、可靠性差、实用性不佳的问题,采用无线低功耗通信技术,开发了以Smart Mesh低功耗链状无线网络为主要通信链路的无线顶板离层监测系统。系统以磁敏角度传感器为核心部件,对顶板位移信息进行监测,并采用Smart Mesh低功耗无线自组网技术进行数据传输。通过地面中心站,实现了顶板离层数据显示、位移变化量和速度变化分析。现场应用结果证明,该系统具有实用性佳、可靠性高、传感器功耗低等特点。该系统对煤炭企业建设矿山物联网(IOT)具有重要参考价值。     

基于WSN的煤矿巷道离层监测系统的设计

针对目前煤矿巷道离层监测大多为有线监测的现状,设计了一种基于WSN的煤矿巷道离层监测系统。介绍了系统的整体架构,详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程。通过在兴隆庄煤矿的井下实验,测得了2.4G频率在井下的传输特性,并确定井下两个无线传感器节点的距离为15米时,可实时、可靠的监测巷道的离层情况。     

基于WSNs的煤矿巷道离层监测系统的设计

针对目前煤矿巷道离层监测大多为有线监测的现状,设计了一种基于WSNs的煤矿巷道离层监测系统.介绍了系统的整体架构,详细阐述了以CC2430为核心的传感器节点、以CC2430和MCP2515为核心的Sink节点的软硬件设计和工作流程.通过矿井下实验,测得了2.4 GHz频率在井下的传输特性,并确定井下2只无线传感器节点的距离为15 m时,可实时、可靠地监测巷道的离层情况.     

基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。     

KJ765(A)矿用顶板压力监测系统

<正>KJ765(A)矿用顶板压力监测系统由天地(常州)自动化股份有限公司研制推出。该系统是基于以太网平台建立、可实现全矿井矿压在线监测的综合监测系统,支持多元矿压参数监测,每个测区内可兼容支架工作阻力、顶板离层、围岩应力、锚杆/索支护应力多元参数监测,实现了复杂环境条件下的煤矿顶板自动监测和分析。     

崔家沟煤矿巷道围岩变形规律研究

以崔家沟煤矿2209工作面回风巷为工程背景,采用"十字布点法"和顶板离层仪对巷道表面和顶板深部围岩变形进行了为期30d的现场监测。结果表明:顶底板累计移近量为142～222mm,两帮累计移近量为140～294mm,累计底鼓量为54～94mm,顶板累计离层量为44～77mm,巷道顶底板和两帮移近量、底鼓量、离层量呈递增趋势;在顶板和两帮变形大的地方底鼓较明显,深基点和浅基点范围内均发生离层;在监测前期,巷道顶底板和两帮变形处于缓慢收敛阶段,在监测后期,巷道顶底板和两帮变形处于加速收敛阶段,说明巷道已进入二次变形阶段。     

基于FBG传感器网络的煤矿巷道在线监测系统设计

在掘进和采煤的过程中,巷道围岩的受力情况复杂多变,因此,巷道离层位移和围岩压力的实时监测是保证巷道正常工作的一个重要因素。设计了一种基于FBG传感器网络的煤矿巷道在线监测系统。该系统实现井下700 m数据采集,井上分析处理,可提供时序趋势变化、结构分布变化和阈值报警等功能。根据朱仙庄煤矿巷道的特点,系统安装4只FBG位移传感器、4只FBG土压力传感器和4只FBG温度传感器,对巷道掘进区域的离层位移、围岩压力和温度变化进行在线监测。监测结果表明:系统对离层位移、围岩压力和巷道温度变化反映灵敏,能够有效保证巷道掘进的正常进行,且为后续巷道施工提供数据支持和理论依据。     

煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统

针对现有煤矿掘进工作面围岩压力监测技术难以实现有效监测、预警能力弱等问题,采用无线传感器技术,设计了一种煤矿掘进巷道围岩压力在线监测预警系统,详细介绍了系统组成、技术原理、数据传输方式、功能模块设计及预警流程。应用表明,该系统实现了对掘进巷道顶板离层、应力和声发射参数的实时监测,其多参量综合预警流程有效提高了预警的准确率。     

祁南煤矿人员安全监测系统的改造

介绍了祁南煤矿原KJ69矿用人员安全监测系统升级改造为KJ69N矿用人员安全监测系统的具体实施方案、KJ69N矿用人员安全监测系统的功能及特点。实际应用表明,改造后的人员安全监测系统运行稳定可靠,节省了投资和维护费用,提高了井下安全管理水平。     

基于ZigBee技术的煤矿巷道安全监测系统设计

针对煤矿巷道顶板安全监测采用有线网络采集数据存在布线工作繁琐、操作不方便、成本高和效率低等问题,设计了基于ZigBee技术的煤矿巷道安全监测系统。该系统通过无线应力计自动测量煤矿巷道顶板应力,利用计算机分析煤矿巷道顶板的应力应变参数,评估煤矿巷道的安全性。测试结果表明,该系统具有误差小、操作方便、成本低、效率高等优点。     

光纤光栅传感技术在煤矿安全监测系统中的应用

分析了光纤光栅传感技术原理及其优势,并介绍了其在煤矿安全监测系统中的典型应用。基于光纤光栅传感原理研制的各类矿用传感器可以实现对顶板压力、顶板离层、渗漏、采空区温度、竖井安全度、滑坡位移等的监测。     

煤矿嵌入式顶板压力监测系统

讨论了基于嵌入式系统的井下顶板压力监测系统的基本结构和所实现的功能,详细介绍了实现该系统的关键技术。     

济二矿监测井下设备保安全

兖矿集团济宁二号煤矿安装的KJ95型矿井安全生产监测系统,能够全面监测井下的生产工作环境和部分生产设备的运转情况,当监测数值超过安全生产规定值时可及时报警。该系统由服务器、交换机及用户端组成,在井下安装了18台瓦斯传感器、9台风速传感器、4台一氧化碳传感器、4台温度传感器和2台负压传感器。经过几年的使用,最近又对原系统进行了升级改造。     

KJ69N型矿用人员安全监测系统在新查庄矿业有限责任公司的应用

介绍了KJ69N型矿用人员安全监测系统的组成、功能及其在新查庄矿业有限责任公司的应用情况。该系统能够及时准确地将井下各个采掘地点的人员动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握干部跟班下井情况,井下人员分布情况,每个矿工入井、升井时间及行动轨迹,有利于井下定员管理、考勤管理和事故抢险救援。     

面向监控的井下无人机集群系统与关键技术

井下监控系统通常是固定布设且布设范围有限,难以完全满足井下安全生产的动态监控需求,且井下单架无人机因无线通信距离有限,导致其监控能力较弱。针对上述问题,提出了一种面向监控的井下无人机集群系统,并从井下无人机集群飞行与规避协同控制、数据链组网、矿井巷道环境地图创建、井下无人机姿态与位置估计、动态障碍物检测、路径规划等方面详细介绍了系统实现的关键技术。地面调度中心通过设置在井下监控分站的网关节点向井下无人机集群发布调度命令,井下无人机编队采用"一"字形队列沿矿井巷道集群飞行,在进入指定区域后通过所搭载的视频传感器与环境监测传感器对井下指定区域进行监控,并通过多无人机协作方式将所监测的视频信息与环境参数传输到井下监控分站,实现对井下目标区域的自主动态监控。井下无人机集群系统具有覆盖范围广、监测能力强等优点,通过协同控制多架井下无人机提高了监控效率,通过无线多跳的方式解决了井下无人机单架平台无线通信距离受限的问题,有利于监测与控制信息的传递。     

基于工业以太网的顶板离层检测传感器设计

针对传统的顶板离层检测方法存在测量精度低、测量结果无法自动上传的问题,设计了一种基于工业以太网的顶板离层检测传感器。该传感器采用2个拉绳式位移传感器检测顶板离层的深部和浅部位移量,通过位移检测电路将拉绳式位移传感器输出的电流信号转换为电压信号,供单片机采样;单片机根据采样的电压值,分析计算深部和浅部位移,得到顶板离层量;计算结果通过以太网自动上传,供地面监控计算机分析使用。测试结果表明,该传感器可以实现顶板离层位移的精确测量,测量误差为±2.5%,并可以方便地上传测量结果。     

KJ36A电力监控系统与iFIX自动化平台的联网应用

为了对国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿井下变电所的开关设备进行集中管理和调度,提出了一种KJ36A电力监控系统与iFIX自动化平台联网的设计方案。该方案中的KJ36A电力监控系统作为独立子系统,在监控主机上实现电网的监控;同时为了实现电力参数的对外发布和数据共享,KJ36A电力监控系统通过OPC接口将电力运行参数传送到iFIX自动化平台,从而可在iFIX自动化平台上查看井下开关设备的电力参数,并能进行设备参数修改和远程操作。实际应用表明,该方案具有一定的可行性。