CN202001063U - 矿井底板水害预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿井底板水害预警系统，该系统是由地面控制中心计算机、数据采集计算机、电极转换装置、网络、数据服务器、远程管理计算机、客户端报警接收装置组成；地面控制中心计算机连接数据采集计算机，地面控制中心计算机、数据服务器、远程管理计算机三者之间通过网络连接，数据采集计算机与电极转换装置连接，数据服务器与多个客户端报警接收装置连接；该预警系统可实时监测、预报煤矿巷道底板存在的危险情况，避免水害的发生，保障煤矿的安全生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测预警系统，尤其是涉及一种用于煤矿巷道底板水害监测预警系统。
背景技术
随着我们经济的快速发展，对煤炭的需求量日益增大，使矿井的开采量不断增加，开采层位也越来越深，矿井水文地质条件也变的越来越复杂，导致时常发生矿井突水或透水事件。水害事故破坏性大，突发性强，往往导致大量的人员伤亡，给人民生命和国家财产造成无法挽回的损失，即使没有造成人员伤亡，矿井水害事故也具有抢救难度大、经济损失大、矿井恢复周期长、恢复期间安全隐患多等特点，因而地下水已成为威胁煤矿安全生产的重要因素。因此，研制、开发一套有效实用的水灾监测预警系统具有重要的理论意义和实用价值。
根据大量突水事故的分析总结可发现，任何一次矿井突水的发生都有一个从孕育、发展到突发的由量变到质变的转变过程，在其中的不同阶段均会显现不同的预兆，如果能够及时捕捉监测和发现这些宝贵的预兆信息，就可初步掌握突水规律，并可超前预警，从而大大减小或完全避免人员伤亡及经济损失。传统的监测方法是通过监测水位(水压)等相关水文参数的变化来分析预测地下水的情况进而实现预报预警。如200820222104.7专利申请“矿井水害监测智能预警系统”介绍了一种采用传感器监测水位、水压、水温等多种水文参数的预测和超限预警系统，通过采用多个传感器，设置多个水文分站来测量多个参数，但是这种方法探测距离有限，需要测量多个参数，这样既耗时又费力，操作复杂，不宜用于煤矿底板地质构造状况的长期监测，对于煤矿底板快速出水等状况，难以发挥水害预警作用。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种矿井底板水害预警系统，该系统可实时监测、预报煤矿巷道底板存在的危险情况，避免水害的发生。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
矿井底板水害预警系统，由地面控制中心计算机、数据采集计算机、电极转换装置、网络、数据服务器、远程管理计算机、客户端报警接收装置组成，地面控制中心计算机连接至少一台数据采集计算机，每台数据采集计算机连接一个电极转换装置，地面控制中心计算机、数据服务器、远程管理计算机三者之间通过网络连接，数据服务器与多个客户端报警接收装置连接。
上述的至少一台数据采集计算机并行连接到地面控制中心计算机上。
上述的电极转换装置包括至少一根单元多芯电缆，每根单元多芯电缆串行连接至少一个电极控制器，每个电极控制器连有一个电极。
上述的数据服务器与多个客户端报警接收装置之间即可采用无线方式连接，也可采用有线方式连接。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点如下：
1)具有电阻率监测功能：可对矿井巷道底板的电阻率进行长期、实时监测，可靠性高，测量简单。
2)采用高密度电法原理测量：一次完成所有电极的布设；测量过程中不需要反复移动电极转换装置，从而避免因移动电极转换装置引起的故障和干扰；测量现场可实时处理数据、绘制并显示探测结果视电阻率图像；系统具备电极自检功能，支持多点同时测量；探测时间短、距离长。
3)自适应放电电流：数据采集计算机采用数字式控制放电电压，可连续调节，根据巷道底板电阻率的实际情况可自动选择最适宜的放电电流，提高了测量精度。
4)抗干扰能力强：数据采集计算机采用数字锁相环测量技术，支持多频正弦波放电，放电电流小、抗干扰能力强、测量精度高；特别是在复杂强干扰的区域探测，可有效地抑制干扰，保证测量的准确性。
5)多方式实时监测：客户可通过多种方式来查看矿井底板的监测结果和图像，通过不同的方式接收系统的预报预警信息。
6)远程共享：远程用户使用远程管理计算机，通过网络实时查看矿井底板的监测结果和煤矿巷道底板视电阻率图；用户可根据需要自主设置或更改预警条件，指定接收报警信息的客户端接收报警装置。
7)支持多客户端：系统支持多个客户端报警接收装置接收报警信号。
本实用新型的有益效果：电极控制器个数易扩展，支持多点同时测量，测量精度高、自动成图、自动报警，用户根据需要随时随地设定、更改预警条件；系统连接多个客户端报警接收装置，可通过不同的方式来实时查看煤矿地下地质情况，通过网络实现了远程用户共享数据和监测管理；系统操作方便、使用简单、可靠性高，是一款新式的可长期用于煤矿底板监测的水害预警系统。
附图说明
图1为本实用新型所述的矿井底板水害预警系统结构框图；
图2为本实用新型所述的电极转换装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
参见图1，本实用新型矿井底板水害预警系统由地面控制中心计算机、数据采集计算机、电极转换装置、网络、数据服务器、远程管理计算机、客户端报警接收装置组成；地面控制中心计算机连接一台数据采集计算机，数据采集计算机连接一个电极转换装置；地面控制中心计算机、数据服务器、远程管理计算机三者之间通过网络连接；数据服务器与N个客户端报警接收装置连接。
在煤矿的一条巷道中放置一台数据采集计算机，数据采集计算机连接一个电极转换装置，按照高密度电法原理布置电极转换装置，通过多芯电缆传送指令来控制电极的转换和数据采集。
地面控制中心计算机放置在地面上，由用户设置报警条件；用户通过地面控制中心控制数据采集计算机完成电极的转换和数据采集；数据采集完毕后，由数据采集计算机将采集数据发送至地面控制中心计算机，由地面控制中心计算机处理、分析数据，并通过绘图软件绘制视电阻率图像，并当场显示，便于用户查看、分析煤矿巷道底板监测区域的地质构造状况；数据处理完毕后，地面控制中心计算机通过网络将采集的数据发送至数据服务器，由数据服务器进行保存，若所测区域的状况达到了预先设置的报警条件，地面控制中心计算机发出报警信息，向预先指定的客户端报警接收装置发送报警信息。
远程用户可通过远程管理计算机通过网络随时、随地查看地面控制中心计算机的数据和视电阻率图像，也可对地面控制中心计算机进行设置或更改预先设置的报警条件、报警方式以及指定接收报警信息的客户端报警接收装置；通过网络可查看数据服务器中储存的历史采集数据，并根据采集的数据分析、判断煤矿巷道的底板是否存在危险地质情况。
数据服务器用于储存地面控制中心计算机传送的数据，并建成一个数据库，可将新传送的数据与现有的数据库进行比较，进而判断是否达到预先设置的报警条件；若符合报警条件，数据服务器可向指定的客户端报警接收装置发送报警信息，便于用户随时查看煤矿巷道底板的地质情况，从而避免水害带来的危害，保障煤矿的安全生产。
参见图2，本实用新型所述的电极转换装置包括至少一根单元多芯电缆，所述的至少一根单元多芯电缆串行连接，每根单元多芯电缆串行连接至少一个电极控制器，每个电极控制器连接一个电极。实际测量时，单元多芯电缆可采用8芯电缆，每根单元多芯电缆串行连接8个电极控制器，相邻两个电极控制器的间距为5米，相邻两个电极的间距为5米；单元多芯电缆串行连接至数据采集计算机。如上所述仅仅为本实用新型所述的电极转换装置的最佳实施例，并不以此来限定本实用新型的权利范围。
本实施例仅仅是用于监测一条煤矿巷道底板的水害预警系统，本实用新型矿井底板水害预警系统也可用于监测多个煤矿巷道底板的水害状况。用于监测多个煤矿巷道时，在每条巷道布置一台数据采集计算机，每台数据采集计算机连接一个电极转换装置；数据采集计算机之间并行连接到地面控制中心计算机，由地面控制中心计算机控制数据采集计算机，从而完成电极转换和数据采集，其他的具体实施方式与监测一条煤矿巷道底板的具体实施方式相同。
矿井底板水害预警系统是以计算机为核心，集电子、通讯、网络和高密度电法等技术为一体的现代矿井底板水害及底板裂隙带监测预警系统，它涉及到矿井底板电阻率的测量、数据采集、处理及数据上传、信号传输，通过网络进行多部分的连接工作，最终完成在煤矿管理机构内部的矿井底板地剖面结构图和数据库供其他用户浏览、查询和分析。
应当指出的是，以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，在不脱离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.矿井底板水害预警系统，由地面控制中心计算机、数据采集计算机、电极转换装置、网络、数据服务器、远程管理计算机、客户端报警接收装置组成，其特征在于：地面控制中心计算机连接至少一台数据采集计算机，每台数据采集计算机连接一个电极转换装置，地面控制中心计算机、数据服务器、远程管理计算机三者之间通过网络连接，数据服务器与多个客户端报警接收装置连接。
2.如权利要求1所述的矿井底板水害预警系统，其特征在于，所述的至少一台数据采集计算机并行连接到地面控制中心计算机上。
3.如权利要求1所述的矿井底板水害预警系统，其特征在于，所述的电极转换装置包括至少一根单元多芯电缆，每根单元多芯电缆串行连接至少一个电极控制器，每个电极控制器连有一个电极。
4.如权利要求1所述的矿井底板水害预警系统，其特征在于，所述的数据服务器与多个客户端报警接收装置之间即可采用无线方式连接，也可采用有线方式连接。
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