安全管理--煤矿安全生产系统解决方案( 49页)ppt课件

1、煤矿平安消费系统处理方案煤矿平安消费监测系统处理方案北京凯源泰迪科技开展前言 我国是世界上最大的煤炭消费国和消费国。随着国民经济的快速增长，煤炭需求量的不断攀升，超负荷消费已成为采煤行业添加产出的主要手段之一。国家平安消费监管局的数据显示，约有1/3的国有煤矿消费负荷过重，这不仅添加了事故隐患，也为煤炭企业的可继续开展带来了压力。 近两年来，煤炭供应紧张，随之而来的是各个煤矿消费的超负荷运转，高速开展的消费突显出煤矿平安消费各环节中对于消费隐患治理监测技术程度的落后，相应所导致的各级平安事故也不断发生。 如何利用现代化的科技手段有效监测煤矿平安隐患问题，保证煤矿稳定高产的良好开展态势，成为煤矿

2、采掘业现代化进程的重中之重。 本次引见的煤矿平安消费监测系统处理方案，是集合先进科技技术手段，结合一线煤矿平安消费需求而开发的面向煤矿综合水、井下巷道围岩变形、综采任务面支护等消费平安隐患监测智能消费辅助系统，各子系统均采用模块化开发，集成在一致的系统管理平台。模块化构造处理方案煤矿平安消费动态遥测系统煤矿综合水动态遥测子系统煤矿井下围岩变形动态遥测子系统煤矿综采任务面支架阻力动态遥测子系统煤矿井下可燃气体动态遥测子系统 煤矿平安消费动态遥测系统的架构,是在中心平台的根底上,开发出不同运用面的功能子系统.有以下的优势： 煤矿可以根据实践需求, 在中心平台上选择配置相应功能子系统。同时，管理中心

3、可以在局域网络内设置多个，用以满足煤矿平安消费各级监管部门运用。本方案构造灵敏，使煤矿企业在开展平安消费监测系统建立任务能分步进展、逐项实施，精细运用,能使各子系统功能快速投入运用，防止整体实施的长周期，做到各项功能加载的快速及监测效果的立竿见影。模块化系统可以按照特别运用需求，在子系统功能上做适度调整，到达更贴近运用的目的，煤矿平安消费动态遥测系统常规可设置多级星型节点和管理中心。整体逻辑图表示处理方案应意图义 针对当前煤矿平安监测手段落后,缺乏足够的科技监视手段，我公司与煤炭科技研讨机构共同研发出煤矿平安消费动态遥测系统，该系统可以对煤矿综合水监测、长观孔水位监测、综采任务面支架阻力液压监

4、测以及巷道任务面的围岩监测等各项涉及煤矿平安消费任务，实现自动化、信息化、准确快速的监测及遥测，是保证煤矿平安消费行之有效的科技手段。 经过煤矿平安消费动态遥测系统可以使煤矿管理层快速、及时、准确地获取平安消费相关数据,提高决策科学性,从而防止或减少因监测不力而引发的平安消费事故和经济损失。本系统可以经过集团公司以太网络将各矿监测监控信息传送到总部,可以对各矿监测监控信息进展分析汇总,为整体企业消费活动提供辅助决策的科学根据。 煤矿平安消费动态遥测系统集成所涉及的技术有：通讯、光纤传感、分散硅数字传感、计算机网络、数据库开发、JSP、微功耗等。煤矿平安消费-液压支护篇煤矿综采任务面支架阻力动态

5、遥测子系统引言 煤矿井下综采任务面消费的平安及顺利与否与液压支架的支护形状等有着亲密的关系，回采任务面顶板突水等灾祸的发生往往与顶板来压存在着亲密关系，综采任务面支护阻力的变化特征以及顶板来压显现规律等也是顶板水情预警系统所不可短少的重要预警目的之一。 经过对综采任务面液压支架的任务阻力等进展动态遥测，不仅可以及时掌握液压支架的任务形状、采场矿压显现规律和对采场顶板来压进展预警，为采场管理及压架缘由分析提供技术数据，还可以经过综合分析实现对顶板水害等情况的预测预告，从而为煤矿平安消费效力。 我国矿井锚杆支护设计多以阅历方法为主，原始资料较少，相对简单，设计结果可靠程度不高，很难满足消费平安上的

6、高要求。建立完善的动态遥测系统，经过先进的动态遥测技术对任务面支架阻力进展动态遥测，可以及时、有效地获取有关数据信息。因此，经过对综采任务面锚杆支撑阻力变化来实现对煤矿综采任务面平安预警具有非常重要的现实意义。系统体系架构硬件设备架构系统主要硬件光纤光栅传感网络分析仪 PI05光传感网络分析仪秉承了PI系列分析仪的优良性能，并提高了采样频率，兼顾了实验室及实践工程中对动态性能要求较高的运用场所。可以广泛运用于煤矿、桥梁、大坝、隧道、远间隔输油管道等大型构造的物理特性数据监测。 20Hz高速采样 实光阴谱仪功能 TFT液晶显示屏 人性化操作界面 本机数据存储及分析功能 支持温度、应变、加速度、位

7、移等多种类型传感器混合组网的监测 可用于与波长及功率相关的光谱分析、光纤器件丈量、光纤光栅消费过程中的在线监测、光纤光栅传感器的研制及标定、工程现场问题的定位分析等。 随机分析软件包功能强大 自动调整任务点飘移 具备信号调理功能 直接传输丈量参数不要传输光谱 采样周期远程可调 具备TCP/IP和CDMA两种数据传输方式 具备远程设备诊断功能 具备自动采样和被动采样两种采样方式系统主要硬件FBGP系列压力传感器 FBGPXXX11型光纤光栅压力计经过端头导压孔将压力传送到敏感元件，经过检测敏感元件光纤光栅反射的光信号波长的挪动量得出实践压力值。具有全光丈量和信号传输、现场不供电、不受雷击、不受电

8、磁干扰、超长运用寿命等特点。 FBGPXXX11型光纤光栅压力计可用于管道和压力容器内油、水、气等不同介质的压力丈量。 运用领域： 仪器特点： 工业消费过程控制 高精度 压力容器丈量 长期可靠 油、水、气压力丈量 全光检测，不受电磁干扰 油罐内油气压力监测 可进展差压及绝对压力丈量系统软件体系构造煤矿综采任务面支架阻力动态遥测子系统平台软件构造系统软件体系构造煤矿综采任务面支架阻力动态遥测子系统平台软件界面压力趋势显示压力越限报警及趋势异常报警多点压力监测显示存储压力变化曲线记录显示及输出煤矿平安消费-位移形变篇煤矿井下巷道围岩变形动态遥测子系统引言 煤矿井下巷道的稳定性对于煤矿的平安消费以及

9、高产高效等关系亲密。巷道的稳定性受围岩性质、施工质量、支护方式等多种要素影响。 采用先进的监测技术、科学的分析方法等进展综合分析、处置，经过先进的监测技术对巷道的顶板离层位移、围岩压力、围岩应变、围岩深部位移等各项涉及井下巷道形变参数的稳定性进展动态遥测，分析判别巷道的施工质量、平安程度，分析特定条件下巷道的矿压显现规律、巷道离层位移的变化规律等，对井下巷道围岩变形动态遥测来实现对巷道整体稳定性的预警具有重要的现实意义。系统体系架构系统主要硬件光纤光栅传感网络分析仪 PI05光传感网络分析仪秉承了PI系列分析仪的优良性能，并提高了采样频率，兼顾了实验室及实践工程中对动态性能要求较高的运用场所。

10、可以广泛运用于煤矿、桥梁、大坝、隧道、远间隔输油管道等大型构造的物理特性数据监测。 20Hz高速采样 实光阴谱仪功能 TFT液晶显示屏 人性化操作界面 本机数据存储及分析功能 支持温度、应变、加速度、位移等多种类型传感器混合组网的监测 可用于与波长及功率相关的光谱分析、光纤器件丈量、光纤光栅消费过程中的在线监测、光纤光栅传感器的研制及标定、工程现场问题的定位分析等。 随机分析软件包功能强大 自动调整任务点飘移 具备信号调理功能 直接传输丈量参数不要传输光谱 采样周期远程可调 具备TCP/IP和CDMA两种数据传输方式 具备远程设备诊断功能 具备自动采样和被动采样两种采样方式系统主要硬件 FBG

11、T系列温度传感器 光纤光栅温度传感器具有准分布式组网成百上千点、测温精度高0.1C0.5C、测温范围宽100C300C、无零点漂移、不受电磁干扰、耐腐蚀、抗冲击振动、运用寿命长等优点。分为外表式、埋入式、浸入式等多种封装构造，可以广泛运用于煤矿水文、输油输气管道等大型构造及建筑、医药、化工、电力、军工、航空航天、消防、矿业等领域大型设备或设备的准分布式准确测温。 浸入式光纤光栅温度传感器 采用光纤光栅做为测温元件，具有全光丈量、不受雷击、不受电磁干扰、高精度、高可靠性等特性。投入式温度计准确丈量液体和气体温度。 运用领域： 仪器特点： 大型构造温度场监测 高精度 粮库测温 现场不供电，远间隔传

12、输 大体积混凝土温度场监测 全光丈量，本质平安 电缆接头温度监测 不受雷击，不受电磁干扰 油、水、气等液体温度丈量 数十年运用寿命系统主要硬件FBGS系列应变传感器 光纤光栅应变传感器具有准分布式组网成百上千点、丈量分辨率高 1 、丈量范围宽 3000 、不受电磁干扰、耐腐蚀、抗冲击振动、抗疲劳、运用寿命长等优点。分为外表式、埋入式等多种封装构造，可以广泛运用于煤矿矿井、桥梁、大坝、输油输气管道、海洋石油平台、矿山机械等大型构造的应力检测。 埋入式光纤光栅应变计 FBGS334N2埋入式光纤光栅应变计及无应力计可埋设在水工建筑物及其它混凝土建筑物内，丈量混凝土的总应变，也可用于浆砌块石水工建筑

13、物或基岩的应变丈量。根据混凝土的弹模计算构造物的应力，并可选配FBGT系列光纤光栅温度传感器兼测埋设点的温度。 运用领域： 仪器特点： 大型构造安康监测 高精度 桥梁安康监测 高存活率 大坝安康监测 数十年运用寿命 隧道构造平安监测 耐海水腐蚀 大体积混凝土内部应力变形监测 安装简易系统主要硬件超高精度自温补光纤光栅应变计外表式光纤光栅应变计FBGD10011光纤光栅位移计 点焊式光纤光栅钢板应变计煤矿平安消费-防治水篇煤矿综合水动态遥测子系统前言 为保证煤矿平安消费,有效提高煤矿防治水任务效果,采用计算机技术及通讯技术根底研发的煤矿综合水动态遥测子系统可以实现对各水文孔水位、水温变化以及井下

14、水文孔水位、水压、流量、涌水突变、水温的动态遥测,便于煤矿地质水文任务实时获取第一手矿区水文监测数据。 利用监测中心收到实时、准确的各水文监测点变化数据，可掌握煤矿采区整体水文动态，在出现煤矿井下大量涌水之前经过数据分析进展相应的预警作用；在发生井下涌水水患时能及时监视地下水位的实时变化数据，为煤矿防治水紧急处置提供决策根据；长期地下水文数据的积累也可为地域的地下水资源管理提供历史数据积累。动态遥测子站分地面水文孔及井下水文孔两类。系统体系架构中心站分中心站1分中心站2分中心站N-1分中心站N遥测子站1遥测子站2遥测子站N遥测子站1遥测子站2遥测子站N遥测子站1遥测子站2遥测子站N遥测子站1遥

15、测子站2遥测子站N系统主要硬件地面遥测子站设备地面地下水一、避雷针二、GSM或GPRS天线三、底座法兰紧固螺栓四、太阳能蓄能板五、设备安装箱分外挂及顶筒六、遥测子站主设备及密封筒七、遥测子站安装杆金属八、液位传感器高强度导气电缆九、长观孔套管十、安装杆底座法兰十一、液位传感器 系统主要硬件地面遥测子站设备遥测终端机型号：CTTD-DATA-2000；电源：9-16V直流。功耗：小于50uA (自报值守任务方式或掉电方式)；小于150mA 任务形状，不含通讯设备；任务环境：温度：-2555；湿度：100%无凝结；时钟精度：1.53分钟/月；并可完成与中心时钟同步或GPS时钟；平均无缺点时间MTB

16、F：30000小时；固态存储内存：256k；模拟量输入/输出口：可编程电压、电流量输入/输出范围：0 24mA，-5 +5V；模拟量输入/输出分辩率：16位；丈量精度：0.05%；模拟量输出精度：0.1%；弦式仪器频率分辩率：0.01Hz；通讯接口1：波特率300、600、1200、2400可编程；支持V.21、V.22、V.22bis、V.23及Bell202调制电平5 100mVVMS解调灵敏度50mV VMS变压器隔离电压：600V发送电平：-3dBm接纳灵敏度：-40 dBm通讯接口2：波特率300 9600可编程RTS/CTS流控系统主要硬件水文传感器水位传感器特性数字DX-120水

17、位传感器的性能及特点：丈量范围 020米水液位精度： 0.1 %F。S温度精度：1表压、绝压输出信号 RS485 ASCII 命令格式不锈钢外壳, 带导气孔的防水电缆电源反极性维护静态电流小于4mA12V24V宽电源供电,最低可到5V内嵌CPU 数字补偿和处置技术全温度范围补偿RS485双绞线总线衔接方式，可接32个一样负载的DX计防护等级IP68水位传感器光纤水温传感器光纤流量传感器系统主要硬件地面遥测子站设备电源系统免维护蓄电池 及太阳能板型号：TP12-12规格：12V12Ah平安性能：正常运用下无电解液漏出，无电池膨胀及破裂。放电性能：放电电压平稳，放电平台平缓。耐震动性：平安充电形状

18、的电池完全固定，以3mm的振幅，16.7Hz的频率震动一小时,无漏液, 无电池膨胀及破裂,开路电压正常。耐冲击性：完全充电形状的电池从20cm高处自然落至1cm厚的硬木板上3次无漏液, 无电池膨胀及破裂,开路电压正常。耐过放电性：25摄氏度，完全充电形状的电池进展定电阻放电3星期，恢复容量在75以上。耐充电性：25摄氏度，完全充电形状的电池0.1CA充电48小时，无漏液，无电池膨胀及破裂,开路电压正常.，容量维持率在95以上。耐大电流性：完全充电形状的电池2CA放电5分钟或10AC放电5秒钟。无导电部分熔断，无外观变形。不同温度下的放电容量：40：102 25：100 0：85 -15：65

19、防护等级IP685W太阳能电池板在日间照度良好情况下向子站充电回路供电。系统主要硬件地面遥测子站照片系统主要硬件煤矿综合水动态遥测子系统中心站中心前置机及控制中心特性型号：SIEMENS MC35T。 支持数据、语音、短信和效力。 支持GPRSClass8协议 采用电路交换方式的最大传送速率14.4kbps。 规范的工业接口 支持8V-30V的电压范围、低功耗 体积：65mm*74mm*33mm/ 分量：130g。 任务温度：-2055存储温度：-4080 数据效力器建议采用公用工控机系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统平台软件构造系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统平台软件构造系统软件体系煤

20、矿综合水动态遥测子系统登录界面系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统长观孔界面系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统井下菜单系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统井下实时界面系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统长观孔实时数据表系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统长观孔日、月、年报表系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统长观孔水位多曲线对比系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统长观孔水位多曲线同坐标系对比系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统井下明渠流量多曲线对比系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统井下明渠流量同坐标系多曲线对比系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统井下测点实时信息系统软件体系煤矿综合水动态遥

21、测子系统井下测点实时信息系统软件体系煤矿综合水动态遥测子系统数据维护界面煤矿综合水动态遥测子系统六大特点A。系统的低功耗处置 地面子站系统采用稳定可靠的5W太阳能电池板加配12AH的浮冲式蓄电池，做为子站设备的供电安装。掉电形状下，遥测子站的任务电流仅为50A ，稳定可靠，同时，3-5年内免去任务人员为维护遥测子站供电而带来的野外作业烦恼。井下子站采用光栅传感技术，光纤探测并直接进展信号传输，现场不需供电，平安可靠精度高。B。系统的稳定性 保证系统任务稳定的主要要素是整体系统的供电，为保证电池的平安，地面遥测子站设备有过充电、过放电的维护蓄电池功能。井下子站均采用无供电的光栅探测技术。C。系统

22、的可扩展性 可满足随意增、减遥测子站的数量、改动子站的通讯方式 、添加子站采集的数据类型、互联网阅读以及根据需求增设分中心等等性能扩展要求。而井下子站所采取的光纤光栅技术，组网灵敏，支持线形、环形、多级星形及混合方式组网，安装布线简约快速D。系统数据的自记性特点 地面子站设备内嵌256KB非易失存贮器，如系统中遥测子站按每2小时采集一次数据，每天有12个数据采集，按此采集频度计算，子站内的非易失存贮器可以存贮近468天的数据。在遥测子站内的中心元件不被破坏的情况下，非易失存贮器内存贮的数据，均可现场采集或恢复。井下子站丈量无零漂，绝对量丈量，光源衰减和线路损耗不影响丈量精度，无需现场率定；实时

23、性好，可在1秒钟内完成上万个监测点的数据采集并同时传送光纤光栅网络分析仪记录存储。E。系统选择传输通道的灵敏多样满足系统运转的传输变化要求 在系统以后的运用中根据数据量大小、地面以上传输通道获得以及特殊运用要求均可重新采用GSM短音讯、超短波、有线、卫星、800MHz分组交换中的恣意一种方式进展系统数据传输。井下采用光纤传输。F。避雷维护措施 地面遥测子站的安装对一切输入输出引线如电源线、传感器引线、通讯线等都采用了多级隔离、吸收措施，最大限制地防止雷击等过电压、过电流对遥测子站的破坏。 光纤光栅技术原理及优势光纤光栅传感技术特点 技术先进：不是简单地运用光纤直接进展量测，而是采用世界上最先进

24、的光纤数码传感技术，在石英光纤上制造多个光栅，封装维护后构成光纤传感链，具有极高分辨率 产品可靠：在国内外各领域大量艰苦工程中胜利运用，有众多用户运用报告 完善的产品认证：经过中国计量科学研讨院等多家国家权威机构认证 完好的处理方案：可用一种技术处理成千上万个点的温度、应变、压力、位移、行程开关等多种参量 全光型：光纤探测并直接进展信号传输，现场不需供电，不受电磁干扰，不受雷击 高精度：在一切类型光纤传感器中具有最高的丈量精度，目的到达或超越传统的机电传感器 组网灵敏：支持线形、环形、多级星形及混合方式组网，安装布线简约快速 无零漂：绝对量丈量。光源衰减和线路损耗不影响丈量精度，无需现场率定 实时性好：可在1秒钟内完成上万个监测点的数据采集，可及时有效检测到突发灾祸的发生 维护本钱低：传感器正常任务寿命长达数十年，仪器光源功耗发热极小，可长期延续稳定任务 兼容性强：可与传统的机电传感器混合组网，并与光通讯网络、无线通讯网