礦井水文監(jiān)測(cè)
1、系統(tǒng)概述
多參數(shù)水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)智能預(yù)警系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)解決礦井水害防治問題,是多學(xué)科領(lǐng)域與水文科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。能夠滿足《煤礦安全規(guī)程》中對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需求,能直觀地反映含水層的水文地質(zhì)條件,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)多種水文、水質(zhì)參數(shù)。使用戶能及時(shí)掌握水文動(dòng)態(tài),達(dá)到對(duì)水害事故的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早防治,對(duì)保障煤礦的安全、正常生產(chǎn)具有重要意義。
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)分為地面和井下兩大部分:
地面部分包括水文長(zhǎng)觀孔的水位、水溫、水質(zhì)監(jiān)測(cè),地表河流及溝渠流量監(jiān)測(cè),塌陷區(qū)水位、水溫、水質(zhì)監(jiān)測(cè),氣象綜合監(jiān)測(cè)等,通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)、北斗網(wǎng)絡(luò)或自組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主控站。
井下部分包括井下水倉(cāng)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(diǎn)水質(zhì)監(jiān)測(cè),通過(guò)通訊電纜(光纜、電話線、井下工業(yè)以太網(wǎng))或自組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到水文監(jiān)測(cè)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(chǔ)、備份服務(wù)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(wú)線及有線方式)等;系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)的主要功能有:水文數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、組織與數(shù)據(jù)庫(kù)建立、水文數(shù)據(jù)分析處理(如對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正、異常值分析、信息統(tǒng)計(jì)查詢、圖表的瀏覽打印等)、數(shù)據(jù)發(fā)布以及實(shí)時(shí)報(bào)警和智能預(yù)測(cè)預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)。
4、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
4.1、系統(tǒng)主控站技術(shù)指標(biāo)
(1)數(shù)據(jù)傳輸方式:GSM-SMS/GPRS雙向控制;
(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議:TCP/IP,NETBUI,SPX/IPX;
(3)數(shù)據(jù)庫(kù):SQL SERVER 2000/2005;
(4)可對(duì)地面遙測(cè)分站實(shí)現(xiàn)雙向控制,也可用手機(jī)控制。
4.2、系統(tǒng)分站技術(shù)指標(biāo)
(1)數(shù)據(jù)傳輸方式:
井下數(shù)據(jù):可以通過(guò)自建無(wú)線網(wǎng)絡(luò),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(luò),自組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò);
(2)測(cè)量時(shí)間間隔:1分鐘——365天任意設(shè)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(dòng)范圍:(75~110)%;
地面:鋰離子電池組結(jié)合太陽(yáng)能防盜保護(hù)罩,免維護(hù)/更換電池。
4.3、傳感器技術(shù)指標(biāo)
(1)水壓水位傳感器結(jié)構(gòu):水壓(水位)溫度一體化傳感器
(2)水位測(cè)量范圍:0—1000米 精度:0.05%F.S 分辨率:0.1cm;
(3)溫度測(cè)量范圍:0—100℃ 精度:0.1℃ 分辨率:0.01℃;
(4)水壓測(cè)量范圍:0Mpa—10 Mpa 精度:0.1%F.S 分辨率:0. 1Kpa;
(5)明渠流量測(cè)量范圍:≤55000 m3 /h 精度:5% 分辨率:0.001 m3/h;
(6)管道流量測(cè)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(cè)儀測(cè)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(cè)量范圍:0—999.9 mm 精度:±4% 分辨率:0.2mm;
(9)大氣溫度測(cè)量范圍:-50—100℃ 精度:0.1℃ 分辨率:0.1℃;
(10)大氣濕度測(cè)量范圍:0—100 RH 精度:5 % 分辨率:1RH;
(11)風(fēng)速測(cè)量范圍:0—70 m/s 精度:±0.3 分辨率:0.1 m/s;
(12)風(fēng)向測(cè)量范圍:0—360度 精度:±3 分辨率:1度;
(13)大氣壓力測(cè)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(wú)線:無(wú)線分站間在無(wú)大面積阻擋情況:≤2km,有線:≤20km。
(2)地面無(wú)線:GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)方式,不受距離限制。