CN109899113A - 一种基于手机app的地下矿井水文在线监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，包括用于检测水文信息的数据采集设备、用于数据传输的通讯设备、用于分析处理检测信息并将结果输出显示及存储的数据管理设备、用于报警的警报设备、供电设备以及手机APP模块；水文在线监测预警系统主要由各种智能传感器、声光报警器、监测分站、防爆电源、通信线路、通信接口及监控计算机组成，分布在各测点的智能传感器完成被测量的测量，通过一条公共传输线路将测量数据发送给监测分站，再由监测分站通过井下环网远传至地面监控计算机，实现集中处理、存储、报警。报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下人员采取相应的行动，又通过手机APP模块发送到有关人员的手机上。
Description
技术领域
本发明涉及地下矿井安全生产监测技术领域，尤其涉及一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统。
背景技术
煤矿水害现并列为矿井建设与生产过程中的主要安全灾害，长期以来，因为水害而给国家和人民带来的人身伤亡和经济损失极为惨重。在80年代中期，是我国矿井水害最为严重的时期，曾连续发生了多期灾难性突水淹井事故。随后，随着两期工业性试验研究和政府对防治工作监管力度的加大，我国矿井水害事故呈现出逐年减少的趋势。但近年来，随着科学技术的进步，矿井生产与建设过程中的装备、工艺、技术都有了极大的提高，矿井突水事故却频繁发生。
水文数据监测作为矿井水文工作的一项常规任务，为矿井水动态分析和灌排管理等工作提供着重要的基础资料和历史参考依据。但多年来，对水文数据监测工作一直沿用比较传统和落后的运作模式，随着时代的进步和科技的发展，已越来越不适应新时期水文工作发展的需要，存在的弊端和不足也日益严重的显现出来。
传统的水文记录方式还停留在人工记录、手工查询、纸张保存等落后的阶段。为某个水文观测点添加信息一般需要繁琐复杂的手工录入才行。当要查询某一方面的信息时，则要从大量的信息中查询、翻阅，处理过程费时、费力。
现有的矿区对水文监测的手段也比较落后，对存在的安全隐患不能做出及时判断并进行有效的处理，监测参数比较单一，大多是对水位的监测；其次监测到的水文信息传输不及时，时效性差，无法做到信息共享，这就使得水文地质工作者以及矿井安全监管效果不理想。
这些弊端给水文数据信息的管理带来了非常大的困难，不能直观快捷地给管理人员提供水文变化的信息，严重影响了工作效率，与目前企业信息化的发展格格不入。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，各部门相关人员可以随时随地观看监测到的水文数据，在获取水文的突变数据基础上，及时提供预警信息，通过将水文数据采集并处理后发布给相关各个矿井部门，为各个部门在实施矿产安全开采上提供有力的决策依据和参考，最终实现避免突水事件发生、避免煤矿发生水灾的目的。
本发明是通过如下技术方案实现的，一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，包括用于检测水文信息的数据采集设备、用于数据传输的通讯设备、用于分析处理检测信息并将结果输出显示及存储的数据管理设备、用于报警的警报设备、供电设备以及手机APP模块；
前述数据采集设备包括多个用于检测不同水文信息的各种智能传感器，前述智能传感器为智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器中的一种或多种；
前述警报设备包括报警手机APP模块和音响，前述警报设备电连接前述数据管理设备，前述数据管理设备包括服务器和显示器，前述服务器电连接所述警报设备，前述显示器电连接前述服务器；
前述供电设备包括井下直流稳压电源，前述直流稳压电源电连接前述数据采集设备，前述直流稳压电源电连接所述数据传输设备，前述数据传输设备包括监测分站、通信线路、通信接口；
前述手机APP模块可自动记录数据，包括井下明渠流量测量数据、管道压力、流量、井下水位水温等动态监测数据，前述手机APP模块根据用户预先设定的上下限值，进行自动报警。
进一步地，前述数据采集设备包括智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器，前述智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器分别通过通讯电缆连接监测分站，前述的传感器都安装到监测点的准确位置。
进一步地，前述数据传输的通讯设备包括监测分站、通信线路、通信接口，前述监测分站固定于墙壁上，前述通信线路固定于线缆沟内，并连通所述数据管理设备，前述数据管理设备还包括服务器和显示屏，前述服务器和显示屏放在调度室。
进一步地，分布在各测点的智能传感器完成被测量的测量，通过一条公共传输线路将测量数据发送给前述监测分站，前述监测分站通过井下环网远传至地面监控计算机，前述监控计算机具有网络服务器功能。
进一步地，前述手机APP模块包括手机端、数据采集模块，数据传输模块、数据存储模块、数据分析模块、控制模块、参数设定模块；前述手机端通过所述数据传输模块与所述监控计算机相联，前述手机端包括交互界面，前述交互界面用于控制或了解水文在线监测设备的工作状态或环境参数；
前述数据采集模块与数据存储模块电性相联，前述数据存储模块输出端与控制模块输入端相联，前述数据采集模块通过数据分析模块与前述控制模块相联，前述数据分析模块通过数据传输线路获取参数设定模块的数据信息。
进一步地，工作人员通过手机下载前述手机APP模块手机端，通过手机端所述交互界面进行登录，前述交互界面设有工程师登录界面和技术员登录界面，前述工程师登录界面和所述技术员登录界面具有不同的操作权限。
进一步地，所述工程师登录界面可对所述手机APP模块动态监测数据的上下限值进行预设和调整，所述技术员登录界面仅可对所述手机APP模块动态监测数据的上下限值超值报警后进行现场处理。
进一步地，水文在线监测预警系统根据用户预先设定的上下限值进行自动报警，前述报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下人员采取相应的行动，又通过手机APP模块发送到有关人员的手机上，有关人员可实时了解报警等级和报警解除时间。
本发明实施例提供的技术方案可以包含以下有益效果：
本发明提供一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，实现了地下矿井水文在线的集中处理、存储、报警。报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下人员采取相应的行动，又通过手机APP模块发送到有关人员的手机上。各部门相关人员可以随时随地观看监测到的水文数据，在获取水文的突变数据基础上，及时提供预警信息，报警信息。通过将水文数据采集并处理后发布给相关各个矿井部门，为各个部门在实施矿产安全开采上提供有力的决策依据和参考，最终实现避免突水事件发生、避免煤矿发生水灾的目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统的结构示意图。
其中：11、智能位移传感器；12、智能应变传感器；13、智能水压传感器；14、智能浸量传感器；2、通讯电缆；31，32、直流稳压电源；41，42、监测分站；5、监测主机；6、显示屏；7、通信接口；8、报警设备；9、手机APP模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
参见图1，本发明是一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，包括用于检测水文信息的数据采集设备、用于数据传输的通讯设备、用于分析处理检测信息并将结果输出显示及存储的数据管理设备、用于报警的警报设备、供电设备以及手机APP模块，。
所述手机APP模块可自动记录数据，包括井下明渠流量测量数据、管道压力、流量、井下水位水温等动态监测数据，所述手机APP模块根据用户预先设定的上下限值，进行自动报警。
其中，数据采集设备包括多个用于检测不同水文信息的各种智能传感器(如智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器等)。
其中，警报设备包括报警手机模块和音响，并且，报警设备电连接于数据管理设备。数据管理设备包括服务器和显示器，服务器电连接于警报设备，显示器电连接于服务器。
其中，供电设备包括井下直流稳压电源，直流稳压电源电连接于数据采集设备，并且，直流稳压电源电连接数据传输设备数据传输设备包括监测分站、通信线路、通信接口。
其中，手机APP模块可自动记录数据，包括井下明渠流量测量数据、管道压力、流量、井下水位水温等动态监测数据，手机APP模块可根据用户预先设定的上下限值，进行自动报警。
本实施例中，如图1所示，数据采集设备包括多个用于检测不同水文信息的各种智能传感器，如智能位移传感器11，智能应变传感器12，智能水压传感器13，智能浸量传感器14，还可包括智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水位传感器等，上述的各种智能传感器都安装到监测点的准确位置。
上述智能传感器通过通讯电缆2连接于监测分站41、42，上述智能传感器和监测分站41、42由直流稳压电源31、32通过电缆供电，其中监测分站分别固定于墙壁上，通信电缆均固定于线缆沟内。
上述监测分站41、42通过井下环网由通信接口7和监测主机5实现通讯，监测水文信息则在显示屏6上显示，监测主机5内可预设传感器监测值的上限值和下限值，如果监测值超过预设上、下限值时，监测主机5就会发出报警信息给报警设备8进行报警，手机模块9就会向有关人员的手机上发报警短信。上述监测主机5和显示屏6放在调度室。
其中，监控主机5具有网络服务器功能，手机APP模块9通过访问监测主机5内的数据库随时随地观测水文数据变化，分布在各测点的智能传感器完成被测量的测量，通过公共传输线路将测量数据发送给监测分站，再由监测分站通过井下环网远传至地面监控主机。
其中，手机APP模块9中包括有手机端、数据采集模块，数据传输模块、数据存储模块、数据分析模块、控制模块、参数设定模块，手机端通过数据传输模块与上述监控主机相联，数据采集模块与数据存储模块电性相联，数据存储模块输出端与控制模块输入端相联，数据采集模块通过数据分析模块与控制模块相联，数据分析模块通过数据传输线路获取参数设定模块的数据信息。
上述手机端包括交互界面，交互界面用于控制或了解水文在线监测设备的工作状态或环境参数，工作人员通过手机下载手机APP模块手机端，通过手机端交互界面进行登录，交互界面设有工程师登录界面和技术员登录界面，工程师登录界面和所述技术员登录界面具有不同的操作权限。
具体的，工程师登录界面可对手机APP模块动态监测数据的上下限值进行预设和调整，技术员登录界面仅可对手机APP模块动态监测数据的上下限值超值报警后进行现场处理。
水文在线监测预警系统根据用户预先设定的上下限值进行自动报警，报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下技术员采取相应的行动，并通过手机APP模块发送到有关人员的手机上，有关人员可实时了解报警等级以及报警解除时间。
本实施例中，通讯电缆2为传感器级M-BUS总线，传感器级M-BUS总线为四芯电缆，其中两根供电，两根通信。
通过本实施例的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，各部门相关人员可以随时随地观看监测到的水文数据，在获取水文的突变数据基础上，及时提供预警信息，报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下人员采取相应的行动，又通过手机模块发送到有关人员的手机上。通过将水文数据采集并处理后发布给相关各个矿井部门，为各个部门在实施矿产安全开采上提供有力的决策依据和参考，最终实现避免突水事件发生、避免煤矿发生水灾的目的。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内做的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，包括用于检测水文信息的数据采集设备、用于数据传输的通讯设备、用于分析处理检测信息并将结果输出显示及存储的数据管理设备、用于报警的警报设备、供电设备以及手机APP模块，其特征在于，
所述数据采集设备包括多个用于检测不同水文信息的各种智能传感器，所述智能传感器为智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器中的一种或多种；
所述警报设备包括报警手机APP模块和音响，所述警报设备电连接所述数据管理设备，所述数据管理设备包括服务器和显示器，所述服务器电连接所述警报设备，所述显示器电连接所述服务器；
所述供电设备包括井下直流稳压电源，所述直流稳压电源电连接所述数据采集设备，所述直流稳压电源电连接所述数据传输设备，所述数据传输设备包括监测分站、通信线路、通信接口；
所述手机APP模块可自动记录数据，包括井下明渠流量测量数据、管道压力、流量、井下水位水温等动态监测数据，所述手机APP模块根据用户预先设定的上下限值，进行自动报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，所述数据采集设备包括智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器，所述智能堰式流量传感器、智能管路流量传感器、智能水压传感器、智能水位传感器、智能位移传感器、智能应变传感器分别通过通讯电缆连接监测分站，所述的传感器都安装到监测点的准确位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，所述数据传输的通讯设备包括监测分站、通信线路、通信接口，所述监测分站固定于墙壁上，所述通信线路固定于线缆沟内，并连通所述数据管理设备，所述数据管理设备还包括服务器和显示屏，所述服务器和显示屏放在调度室。
4.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，分布在各测点的智能传感器完成被测量的测量，通过一条公共传输线路将测量数据发送给所述监测分站，所述监测分站通过井下环网远传至地面监控计算机，所述监控计算机具有网络服务器功能。
5.根据权利要求1所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，所述手机APP模块包括手机端、数据采集模块，数据传输模块、数据存储模块、数据分析模块、控制模块、参数设定模块；所述手机端通过所述数据传输模块与所述监控计算机相联，所述手机端包括交互界面，所述交互界面用于控制或了解水文在线监测设备的工作状态或环境参数；
所述数据采集模块与数据存储模块电性相联，所述数据存储模块输出端与控制模块输入端相联，所述数据采集模块通过数据分析模块与所述控制模块相联，所述数据分析模块通过数据传输线路获取参数设定模块的数据信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，工作人员通过手机下载所述手机APP模块手机端，通过手机端所述交互界面进行登录，所述交互界面设有工程师登录界面和技术员登录界面，所述工程师登录界面和所述技术员登录界面具有不同的操作权限。
7.根据权利要求6所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，所述工程师登录界面可对所述手机APP模块动态监测数据的上下限值进行预设和调整，所述技术员登录界面仅可对所述手机APP模块动态监测数据的上下限值超值报警后进行现场处理。
8.根据权利要求1至7所述的一种基于手机APP的地下矿井水文在线监测预警系统，其特征在于，水文在线监测预警系统根据用户预先设定的上下限值进行自动报警，所述报警信息既被送给井下声光报警器，提醒井下人员采取相应的行动，又通过手机APP模块发送到有关人员的手机上，有关人员可实时了解报警等级和报警解除时间。
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