CN203335131U - 矿井水害监测预报系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井水害监测预报系统，该系统由地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机、电阻率采集计算机、电极转换装置、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、网络交换机、网络组成；地面监测计算机连接网络交换机，网络交换机连接电阻率采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器；电阻率采集计算机连接电极转换装置；地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机之间通过网络连接，地面监测计算机、数据服务器与多个远程监控计算机连接；该矿井水害监测预报系统可实时监测煤矿巷道内的电阻率、压力、温度、湿度的状态，并预报煤矿巷道存在的危险情况，避免煤矿巷道发生水害，保障煤矿井下人员的生命安全和煤矿的安全生产。

Description

矿井水害监测预报系统

技术领域

本实用新型涉及一种监测预报系统，尤其是涉及一种用于煤矿矿井水害监测预报系统。

背景技术

近年来，随着煤矿开采的深度、速度、强度不断增加，矿井水文地质条件越来越复杂，导致煤矿突水、透水事故频繁发生。矿井水害事故不仅使国家公共财产遭受损失，更威胁到煤矿工作人员的生命安全。因此，开发一套实用的水害监测预报系统具有重要意义。

任何一次矿井突水事故的发生都有一个从孕育、发展到突发的由量变到质变的转换过程，在其中不同阶段，矿井水情变化会出现多种预兆；现有监测方法是通过监测水压、水位、底板电阻率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。水压、水位传感器虽然监测精确度高，但监测范围小、信息时效性差、操作复杂、设备成本高，无法应对煤矿井下复杂多变的情况；而底板电阻率监测计算机虽然监测范围广、深度深，但电阻率数据采集易受干扰、监测、预报准确度低、经常出现警情误报，为煤矿正常工作带来诸多不便，难以发挥水害监测、预报作用。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足，提供一种矿井水害监测预报系统，该系统可实时监测、预报煤矿井下的水情，避免水害的发生。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下的技术方案来实现：

矿井水害监测预报系统，由地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机、电阻率采集计算机、电极转换装置、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、网络交换机、网络组成，地面监测计算机连接一台网络交换机，网络交换机连接至少一台电阻率采集计算机、一台压力传感器、一台温度传感器、一台湿度传感器，每台电阻率采集计算机至少连接一个电极转换装置，地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机之间通过网络连接，地面监测计算机、数据服务器可与多个远程监控计算机连接。

上述的至少一台电阻率采集计算机并行的连接到网络交换机上。

上述的至少一台压力传感器并行的连接到网络交换机上。

上述的至少一台温度传感器并行的连接到网络交换机上。

上述的至少一台湿度传感器并行的连接到网络交换机上。

上述的至少一个电极转换装置串行的连接到电阻率采集计算机上。

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，每个电极控制器连接一个电极。

本实用新型具有以下优点：

1）监测、预报精确度高：采用压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电阻率采集计算机等多种传感器，综合采集并分析多种数据；各数据相互验证，提供监测、预报精确度。

2）多层级监测、预警机制：电阻率采集计算机采用高密度电法原理，探测范围深，监测范围广，但精确度低；压力传感器、温度传感器、湿度传感器监测范围小，但精确度高；当只有电阻率采集计算机监测到异常时，客户端警情监控装置采用低度报警，当电阻率采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器同时监测到异常时，客户端警情监控装置采用高度报警。

3）节约能源：当监测范围没有异常时，电阻率采集计算机处于工作状态，压力传感器、温度传感器、湿度传感器处于休眠状态，节约能源；当电阻率采集计算机监测到异常时，客户端警情监控装置将会唤醒压力传感器、温度传感器、湿度传感器，使电阻率采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器同时进行监测。

4）监测范围广：电阻率采集计算机可串行连接多个电极转换装置，探测位置易扩展，探测范围广。

附图说明

图1是本实用新型矿井水害监测预报系统的结构框图；

图2是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说明。

如图1所示的矿井水害监测预报系统，由地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机、电阻率采集计算机、电极转换装置、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、网络交换机、网络组成；地面监测计算机连接一台网络交换机，网络交换机连接一台电阻率采集计算机、一台压力传感器、一台温度传感器、一台湿度传感器；电阻率采集计算机连接一个电极转换装置；地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机之间通过网络连接，地面监测计算机、数据服务器与N个远程监控计算机连接。

在煤矿的一条巷道中放置一台网络交换机，网络交换机连接一台电阻率采集计算机、一台压力传感器、一台温度传感器、一台湿度传感器，电阻率采集计算机连接一个电极转换装置，在巷道中按照高密度电法原理布置电极转换装置，电阻率采集计算机通过电极转换装置控制电极的转换和电阻率数据的采集。

地面监测计算机放置在地面上，由用户设置监测频率、传感器休眠和唤醒条件、报警条件；用户通过地面监测计算机控制电阻率采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器完成数据采集；数据采集完毕后，由网络交换机将采集的数据发送至地面监测计算机，由地面监测计算机处理、分析数据，并当场显示原数据、处理后的数据、根据电阻率数据绘制的电阻率图像和巷道水情；数据处理完毕后，地面监测计算机通过网络将采集的数据发送至数据服务器，由服务器进行保存；

数据服务器用于存储由地面监测计算机传送的数据，并建立一个数据库，如所测区域的巷道水情达到了预先设置的报警条件，数据服务器会向指定的远程监控计算机发出报警信息和监测区域水情信息，从而避免水害发生。

远程用户可通过远程监控计算机通过网络随时查看数据服务器中的历史数据，也可对地面监测计算机进行设置，修改地面监测计算机的监测频率、传感器休眠和唤醒条件、报警条件等参数，不同的远程用户拥有不同的权限，可通过远程监控计算机对地面监测计算机进行不同权限的操作。

如图2所示的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12芯电缆，每根单元多芯电缆串行连接10个电极控制器，相邻两个电极控制器的间距为10米，相邻两个电极的间距为10米；单元多芯电缆串行连接至电阻率采集计算机。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的矿井水害监测预报系统，本实用新型矿井水害监测预报系统也可用于检测多条煤矿巷道的水害情况。用于监测多条煤矿巷道时，在每条巷道布置一台电阻率采集计算机、一台压力传感器、一台温度传感器、一台湿度传感器，每台电阻率采集计算机连接一个电极转换装置；各个电阻率采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器并行连接到网络交换机，网络交换机连接到地面监测计算机，由地面监测计算机通过控制数据采集计算机、压力传感器、温度传感器、湿度传感器完成数据采集，其他的具体实施方式与监测一条煤矿巷道的具体实施方式相同。

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 (7)

1.矿井水害监测预报系统，由地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机、电阻率采集计算机、电极转换装置、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、网络交换机、网络组成；其特征在于：地面监测计算机连接一台网络交换机，网络交换机连接至少一台电阻率采集计算机、一台压力传感器、一台温度传感器、一台湿度传感器，每台电阻率采集计算机至少连接一个电极转换装置，地面监测计算机、数据服务器、远程监控计算机之间通过网络连接，地面监测计算机、数据服务器可与多个远程监控计算机连接。

2.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的至少一台电阻率采集计算机并行连接到网络交换机。

3.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的至少一台压力传感器并行连接到网络交换机。

4.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的至少一台温度传感器并行连接到网络交换机。

5.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的至少一台湿度传感器并行连接到网络交换机。

6.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的至少一个电极转换装置串行连接到网络交换机。

7.根据权利要求1所述的矿井水害监测预报系统，其特征在于：所述的数据服务器可与多个远程监控计算机连接。

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