礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

1、KJ514礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案山東誠(chéng)德電子科技有限公司二0一三年七月1.項(xiàng)目意義在傳統(tǒng)礦井水文監(jiān)測(cè)方法中，采用人工攜帶儀器進(jìn)行測(cè)量和記錄方法進(jìn)行監(jiān) 測(cè)。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法對(duì)于所需要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且借助人工來實(shí)現(xiàn) 這一系列數(shù)據(jù)記錄和管理，工作量將是極為巨大，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)間斷, 造成管理上混亂。在無法得到準(zhǔn)確、連續(xù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果情況下，對(duì)相關(guān) 管理部門科學(xué)、迅速?zèng)Q策造成了很大難度。在辦公自動(dòng)化和管理信息化趨勢(shì)下， 這種落后操作不利于建設(shè)現(xiàn)代化礦山發(fā)展，達(dá)不到礦井防治水害要求。2.項(xiàng)目設(shè)計(jì)依據(jù)(1)保障*煤礦安全生產(chǎn)、及時(shí)防治水害需要地下水動(dòng)態(tài)變化，能直觀地反映含水層水文

2、地質(zhì)條件，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)礦井主要充 水含水層對(duì)防治礦井水害發(fā)生具有重要意義。及時(shí)掌握水文動(dòng)態(tài)，可以達(dá)到對(duì)水 害事故早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報(bào)、早防治，保障煤礦安全、正常生產(chǎn)。(2)*煤礦水文地質(zhì)類型(“中等”型)晉城煤監(jiān)局*礦業(yè)有限公司水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告顯示，*礦水文地質(zhì) 類型為“中等”型。(3)煤礦安全規(guī)程(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，2011)要求第252條規(guī)定，水文地質(zhì)條件復(fù)雜礦井，必須針對(duì)主要含水層建立地下水 動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水害預(yù)測(cè)分析。并制定相應(yīng)“探、防、堵、 截、排”等綜合防治措施。(4)煤礦防治水規(guī)定(國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局，2009年)要求第19條：礦井應(yīng)當(dāng)建立水文地質(zhì)信息管理系

3、統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井水文地質(zhì)文字資 料收集、數(shù)據(jù)采集、圖件繪制、計(jì)算評(píng)價(jià)和礦井防治水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)一體化。建立水 文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作決策水平。第108條：進(jìn)行水體下采掘活動(dòng)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)水情和水體底界面變形監(jiān)測(cè)。地 表水情監(jiān)測(cè)一般包括：水位、水質(zhì)、流量和汛期降雨量變化等；地下水情監(jiān)測(cè)包 括：水位、水質(zhì)和水溫變化等。水體底界面變形監(jiān)測(cè)主要在地表水體底界面進(jìn)行。 有條件礦井應(yīng)設(shè)立水情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。（5）保護(hù)生態(tài)環(huán)境需要利用該系統(tǒng)可評(píng)估煤炭開采過程中對(duì)地下水資源影響，及早采取措施避免造 成對(duì)生態(tài)環(huán)境影響。（6）山西省煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法（晉煤安發(fā)2012715

4、號(hào)）規(guī)定防治水安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)分表附表A.4中明確要求，水文地質(zhì)條 件中等及以上礦井都必須建立水文觀測(cè)系統(tǒng)（承壓開采礦井，必須建立地下水文 動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)），并按規(guī)定時(shí)間堅(jiān)持觀測(cè)和分析水情變化。3.項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能及特性（1）、井下各水文參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)傳輸及超限報(bào)警。（2）、建立*煤礦礦井水文數(shù)據(jù)庫(kù)。（3）、實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線傳輸，及時(shí)掌握井下井上水文情況。（4）、支持局域網(wǎng)客戶端模式及WEB用戶瀏覽器模式數(shù)據(jù)共享（5）、專線/工業(yè)環(huán)網(wǎng)傳輸方式，適合于井下惡劣工作壞境，保證系統(tǒng)穩(wěn)定 工作。（6）、使用防水航空接頭，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，防水、防塵性好。（7）、強(qiáng)大軟件分析功能，具有多參

5、數(shù)曲線同時(shí)繪制功能及統(tǒng)計(jì)直方圖功能可以查看一臺(tái)分機(jī)一段時(shí)間曲線變化情況。 分析鉆孔水位、水壓、流量等參數(shù)變化率情況曲線。分析統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間流量值等。（8）、專線/工業(yè)環(huán)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，解決了以往煤礦安全系統(tǒng)布線復(fù)雜， 維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。（9）、傳輸方式包括can總線模式，以太環(huán)網(wǎng)（TCP/UDP等）傳輸模式以及 光端機(jī)轉(zhuǎn)換，滿足煤礦當(dāng)前傳輸要求，以及今后升級(jí)。（10）、雙機(jī)熱備份以及備用電源保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。（11）、分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了部分儀器故障不影響系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng) 具有良好可擴(kuò)展性。4 .礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述“礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，是根據(jù)根據(jù)煤礦發(fā)展需求，針對(duì)煤礦水害問題突出

6、 現(xiàn)狀，為加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)基礎(chǔ)、建立健全煤礦水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度等工作，而研 發(fā)水文自動(dòng)觀測(cè)實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在地面計(jì)算機(jī)繪制實(shí)時(shí)曲線、 生成數(shù)據(jù)報(bào)表、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。該系統(tǒng)是一種礦用數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)裝置。系統(tǒng)包括地面水位遙測(cè)系統(tǒng)，地面監(jiān) 測(cè)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)通訊分站和各種監(jiān)測(cè)儀器：如明渠流量監(jiān)測(cè)儀、水壓監(jiān)測(cè)裝置。 可以對(duì)礦井上下水文情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，包括流量、水壓、水位（溫）、涌水突 變、野外長(zhǎng)觀孔水位等采集各種測(cè)量數(shù)據(jù)。所有井下數(shù)據(jù)通過總線（或工業(yè)環(huán)網(wǎng)） 傳至地面微機(jī)，由微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，打印報(bào)表，繪制歷史曲線。野外鉆孔水文 自動(dòng)遙測(cè)系統(tǒng)在無人職守情況下，能夠全天候自動(dòng)定時(shí)測(cè)量野外鉆孔水位、水

7、溫, 所有數(shù)據(jù)借助GSM全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)上傳到監(jiān)測(cè)主站，通過調(diào)度監(jiān)控室監(jiān)控服務(wù) 器對(duì)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，繪制 歷史曲線，打印報(bào)表。支持局域網(wǎng)在線模式和信息共享，達(dá)到指導(dǎo)安全生產(chǎn)要求。高調(diào)皮中心后調(diào)度中心息訴 I通訊分站本安電源 I通訊分站本安電-I通訊分站水溫度利饃 水壓監(jiān)涮儀水位監(jiān)測(cè)儀流fit苗洪儀 電的液量計(jì)礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖組網(wǎng)方式（任選一種）工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)傳輸總線型光端機(jī)傳輸5 .系統(tǒng)硬件技術(shù)指標(biāo)5.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)1）最大監(jiān)控容量a）系統(tǒng)最大接入分站數(shù)量：128臺(tái);b）每臺(tái)分站最大接入傳感器數(shù)量：8-16 fTo2）模擬量輸入傳輸處理誤差：

8、模擬量輸入傳輸處理誤差W1.0%。3）最大巡檢周期：系統(tǒng)最大巡檢周期不大于30 s。4）畫面響應(yīng)時(shí)間：調(diào)出整幅畫面85%響應(yīng)時(shí)間不大于2 s,其余畫面不大 于5 So5）誤碼率：誤碼率不大于10-8。6）雙機(jī)切換時(shí)間：從工作主機(jī)故障到備用主機(jī)投入正常工作時(shí)間：5 mine7）備用電源工作時(shí)間：在電網(wǎng)停電后，備用電源能保證系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間 不小于2 ho8）存儲(chǔ)時(shí)間：系統(tǒng)可將測(cè)點(diǎn)信息進(jìn)行保存1年以上時(shí)間。9）傳輸及供電距離分站及傳感器之間最大傳輸距離2000 m；5.2 各產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)（1）礦用本安型流量監(jiān)測(cè)儀YHL100流量監(jiān)測(cè)儀是對(duì)煤礦井下明渠內(nèi)水流量或其他涌水點(diǎn)水流量進(jìn)行自 動(dòng)測(cè)量和顯示、

9、通信集微電腦技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備。主要用 于礦井下水流量自動(dòng)測(cè)量、實(shí)時(shí)本地顯示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。技術(shù)指標(biāo) 供電電源：獨(dú)立工作時(shí)：干電池組（1號(hào)R20四節(jié)串連）；工作電壓為6VDC工作電流為：V 100mA及關(guān)聯(lián)設(shè)備連接時(shí)：本安電源供電；工作電壓為18VDC工作電流： lOOmAo最高輸入電壓Ui:19VDC；最大輸入電流li： 900 mA;最大內(nèi)部電感Li:2mH；最大內(nèi)部電容Ci:2.2uF 量程：0100n?/min 誤差：4 m3/min. 顯示方式：4位LED 啟動(dòng)顯示：按鍵啟動(dòng) 通信制式：2001000Hz,高電平：23V,低電平：WO. 5V；正負(fù)脈沖寬度：20.

10、3ms 外殼防護(hù)等級(jí)：IP54根據(jù)實(shí)際情況，當(dāng)明渠不適宜使用巴歇爾槽時(shí)，改選用堰板式。（2）礦用本安型水壓監(jiān)測(cè)儀YHY10礦用本安型水壓監(jiān)測(cè)儀（以下簡(jiǎn)稱監(jiān)測(cè)儀）是在煤礦井下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水 壓觀測(cè)孔及管道水壓。監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)測(cè)量水壓力，可通過礦用本安型數(shù)據(jù)采集儀設(shè)定參數(shù)、啟動(dòng)分機(jī)、標(biāo)定零點(diǎn)，并通過礦用一般兼本安型數(shù)據(jù)傳輸接口及計(jì)算機(jī) 連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（3）礦用本安型水位（溫）傳感器GUY50礦用本安型水位（溫）傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器）是在煤礦井下實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)水倉(cāng)及水文鉆孔等水位。傳感器具有自動(dòng)測(cè)量水位（溫）值并實(shí)時(shí)顯示和信 號(hào)傳輸。（4）礦用本安型監(jiān)測(cè)通訊分站KJF12礦用本安型監(jiān)測(cè)通訊分站（以下簡(jiǎn)稱通訊分站）是我公司在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)通信一部分，作為數(shù)據(jù)通訊轉(zhuǎn)接站。通訊分站實(shí)現(xiàn)井上計(jì)算機(jī)及井下各監(jiān)測(cè)點(diǎn)交