礦井水文監(jiān)測
1、系統(tǒng)概述
多參數(shù)水文動態(tài)監(jiān)測智能預警系統(tǒng)利用計算機技術、通訊技術和傳感器技術解決礦井水害防治問題,是多學科領域與水文科學相結合的產(chǎn)物。能夠滿足《煤礦安全規(guī)程》中對于地下水動態(tài)監(jiān)測的需求,能直觀地反映含水層的水文地質(zhì)條件,長期監(jiān)測多種水文、水質(zhì)參數(shù)。使用戶能及時掌握水文動態(tài),達到對水害事故的早發(fā)現(xiàn)、早預報、早防治,對保障煤礦的安全、正常生產(chǎn)具有重要意義。
2、系統(tǒng)結構設計
系統(tǒng)分為地面和井下兩大部分:
地面部分包括水文長觀孔的水位、水溫、水質(zhì)監(jiān)測,地表河流及溝渠流量監(jiān)測,塌陷區(qū)水位、水溫、水質(zhì)監(jiān)測,氣象綜合監(jiān)測等,通過GSM網(wǎng)絡、北斗網(wǎng)絡或自組建無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到水文監(jiān)測系統(tǒng)主控站。
井下部分包括井下水倉水位、泥位、水溫,鉆孔水壓、水溫、流量,明渠水位、泥位及流量和給排水管道流量、壓力以及各類出水點水質(zhì)監(jiān)測,通過通訊電纜(光纜、電話線、井下工業(yè)以太網(wǎng))或自組建無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到水文監(jiān)測系統(tǒng)主控站。
3、系統(tǒng)組成及功能
系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件組成。系統(tǒng)的硬件部分主要包括:數(shù)據(jù)傳輸接口,系統(tǒng)主控站,數(shù)據(jù)存儲、備份服務器,數(shù)據(jù)上傳控制站,各類水文分站,各類傳感器和傳輸系統(tǒng)(無線及有線方式)等;系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件實現(xiàn)的主要功能有:水文數(shù)據(jù)的實時采集、組織與數(shù)據(jù)庫建立、水文數(shù)據(jù)分析處理(如對數(shù)據(jù)進行校正、異常值分析、信息統(tǒng)計查詢、圖表的瀏覽打印等)、數(shù)據(jù)發(fā)布以及實時報警和智能預測預警功能的實現(xiàn)。
4、系統(tǒng)技術指標
4.1、系統(tǒng)主控站技術指標
(1)數(shù)據(jù)傳輸方式:GSM-SMS/GPRS雙向控制;
(2)網(wǎng)絡傳輸協(xié)議:TCP/IP,NETBUI,SPX/IPX;
(3)數(shù)據(jù)庫:SQL SERVER 2000/2005;
(4)可對地面遙測分站實現(xiàn)雙向控制,也可用手機控制。
4.2、系統(tǒng)分站技術指標
(1)數(shù)據(jù)傳輸方式:
井下數(shù)據(jù):可以通過自建無線網(wǎng)絡,專用電纜,光纜,井下工業(yè)以太網(wǎng)傳輸;
地面數(shù)據(jù):GSM/GPRS,北斗網(wǎng)絡,自組建無線網(wǎng)絡;
(2)測量時間間隔:1分鐘——365天任意設置;
(3)分站數(shù)據(jù)暫存容量:60000組數(shù)據(jù);
(4)分站操作方式:中文菜單式;
(5)儀器工作溫度:-60℃~80℃;
(6)供電方式:
井下:礦用隔爆兼本安不間斷電源,輸入電壓:127/380/660V AC,電壓波動范圍:(75~110)%;
地面:鋰離子電池組結合太陽能防盜保護罩,免維護/更換電池。
4.3、傳感器技術指標
(1)水壓水位傳感器結構:水壓(水位)溫度一體化傳感器
(2)水位測量范圍:0—1000米 精度:0.05%F.S 分辨率:0.1cm;
(3)溫度測量范圍:0—100℃ 精度:0.1℃ 分辨率:0.01℃;
(4)水壓測量范圍:0Mpa—10 Mpa 精度:0.1%F.S 分辨率:0. 1Kpa;
(5)明渠流量測量范圍:≤55000 m3 /h 精度:5% 分辨率:0.001 m3/h;
(6)管道流量測量范圍:0—2000 m3/h 精度:1% 分辨率:0.001 m3/h;
(7)水位泥位監(jiān)測儀測量范圍:水位: 0—2000mm;泥位:0-2000mm;
沖力:0~98.00N;精度:2%F.S;
(8)降水量測量范圍:0—999.9 mm 精度:±4% 分辨率:0.2mm;
(9)大氣溫度測量范圍:-50—100℃ 精度:0.1℃ 分辨率:0.1℃;
(10)大氣濕度測量范圍:0—100 RH 精度:5 % 分辨率:1RH;
(11)風速測量范圍:0—70 m/s 精度:±0.3 分辨率:0.1 m/s;
(12)風向測量范圍:0—360度 精度:±3 分辨率:1度;
(13)大氣壓力測量范圍:10—1100 hpa 精度:±0.3 分辨率:0.1hpa。
4.5、通訊距離
(1)井下無線:無線分站間在無大面積阻擋情況:≤2km,有線:≤20km。
(2)地面無線:GSM/GPRS網(wǎng)絡方式,不受距離限制。