矿井水文监测系统

矿井水文智能监测系统


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联  系  人：肖衡
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矿井水文智能监测系统是通过GSM(GPRS)无线通讯及井下以太网有线通信的方式，实时地遥测地下水位、水温、管道流量、管道压力变化的一种智能监测系统。如下图所示，本系统网络拓扑结构分为矿井井上和井下两部分。
井上部分通过地面水文观测孔等，对水位水温进行遥测， 自动记录并以无线方式将数据传输到主站进行处理。井下部分利用井下水文监测子站进行数据采集。系统运行时，设在水文长观孔孔口处的分站可以连续或定时自动记录水位水温的变化情况，并将所测数据传送至设在监控中心内的主站进行水文监测预警。

用于煤矿

1）井上井下水文监测功能
系统不仅适用于地面长观孔水位水温的监测，而且适用于井下压力、流量、温度的监测；
2）智能分析及水文预警
既可以自动记录温度、压力、明渠流量、管道流量等动态监测数据，主站系统提供了数据的查、改、删等编辑功能以及图形处理、报表处理等分析手段，也可以根据这些数据的变化自动判断出危险源的特征并进行预警。
3）具有风光电互补功能
分站供电方式可选：可以用220V 或7.2V/6AH 储能电池供电，也可用风光互补供电，无需人工换电池，减少维护成本；
4）系统稳定、可靠、精度高
系统采用高可靠性稳压电源、军品级显示器、软件自复位和硬件看门狗等技术，数据通讯凡有手机信号的地方，都能够进行数据传输，GSM 数据通讯设备采用内置天线，集成在仪器箱内，不需外架，受干扰小，安装方便，传输距离远，运行稳定性高；
5）具ＭＡ认证标志
多功能监测仪具有国家安全监察局煤矿安全标志办公室颁发的ＭＡ认证标志，可应用于井下水文数据的监测；
6）数据通讯稳定可靠
采用ＧＳＭ网络进行数据传输，不受距离的限制，凡有手机信号的地方，都能够进行数据传输；
7）主站软件功能强
主站系统提供了数据的查、改、删等编辑功能以及图形处理、报表处理等分析手段，并且具有保障系统安全运行报警功能；
8）无需通讯天线、安装方便
GSM数据通讯设备采用内置天线，体积小，天线只有5CM，集成在仪器箱内，不需外架，受干扰小，运行可靠；
9）抗干扰性
仪器使用的传感器为RS485数字式传感器，其抗干扰性强，传输距离远，运行稳定性高。

1）水位测量范围：0-1000 m，分辨率：0.005m，精度：0.1%F.S;
2）水压测量范围：0Mpa-10 Mpa，分辨率：0.01Mpa，精度：0.1%F.S;
3）温度测量范围：0-85℃，分辨率：0.1℃，精度：±0.5℃;
4）管道流量测量范围：3.5-500 m3/h，分辨率：0.001 m3/h 精度：2%;
5）测量时间间隔：半分钟-24小时任意设置;
6）仪器工作温度：﹣30℃-60℃;
7）最大采集分站数: 32768;
8）井下分站防爆形式：本质安全型；
9）井下电源防爆形式：隔爆兼本安型；
10）通讯接口：RS-485，通讯速率：300b/s-9600b/s ；
11）数据通讯距离：地面采用GSM无线方式，通讯距离不受限制，
井下通讯采用有线方式，通讯距离≤15km ；

应用成果
1、 分别使用太阳能电源与车载电源进行测试，电源系统测试正常；
l 太阳能电源输出213V；
l 车载电源输出14V；
l 电源变压器输入213V，输出127V；
l KDW17矿用隔爆兼本安电源输入127V，输出12V或18V；
l 电法采集站输入电压12V、18V；
l KDW16A-15矿用隔爆兼本安不间断电源输入电压127V，输出15V；
l KJJ61A矿用本安光网络终端输入电压15V；
l KDW28矿用隔爆兼本安不间断电源输入电压127V，输出电压19V；
l KZC12以太网串口转换器输入电压18V；
2、 预警系统电法采集工作站启动正常；
3、 电法采集站可以检测到电极；
4、 电法采集站与客户端软件通信正常；
5、 矿用本安光网络终端光纤可以连接，通信正常；
6、 客户端软件可以从软件中看到数据接收正常，成图正常；
7、 预警系统客户端软件可以正确接收并显示GWSD50/100煤矿用温湿度传感器数据；
8、 预警系统客户端软件可以正确接收并显示LCZ-803矿用隔爆兼本质安全型数字超声波流量计数据，由于在室内测试，未有测试流量，流量显示结果为0；
9、 预警系统客户端软件接收PTH数字压力传感器数据正常，但是数据显示有异常，温度压力传感器的状态曲线中温度曲线异常。
10、 KZC12矿用本安型串口转换器可以正常通信，可以通过预警系统客户端软件更改设备配置信息，更改配置信息后，串口转换器可以继续正常通信并发送有效数据；
11、 KJJ61A矿用本安型光网络终端可以与串口转换器正常通信，可以与预警系统客户端软件正常通信并发送有效数据；
12、 KJJ61A矿用本安型光网络终端与PC客户端数据传输正常，供电电压正常，未出现接触不良的状况；
13、 预警系统客户端软件中温度传感器、温度/压力传感器和流量传感器的警报信息可以正常显示；
14、 预警系统客户端软件登录界面名称与主界面标题不一致。
15、 测试客户端软件可以接收有效数据。
16、 测试客户端软件是否可以存储数据并成图。

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