煤矿顶板动态监测系统

 产品介绍

KJ520煤矿顶板动态监测系统是一套专用于对顶板动态进行远距离实时监测的分布式系统，主要用于实时监测综采支架工作阻力、单体支护工作阻力、工作面顶板下沉量及支架倾角、巷道顶板和围岩的松动离层量、巷道锚杆(索)的锚护应力、煤体或岩体内部应力等矿压参数，可实现井上动态显示监测参数、数据分析处理等功能，便于评价回采工作面支架对顶板运动的适应性及巷道现有支护参数的合理性，研究顶板动态规律和采场防控措施，并对现有矿压监测手段提出可行性改进意见，为确保矿井的安全生产提供依据，可有效地减少煤矿井下顶板事故的发生。

伴随着工作面的不断推进，综采支架需要不断的移架跟进，使得安装于工作面上的仪器设备之间的连接电缆非常容易被挤断、压断、扯断，后期电缆维护越来越困难，频繁造成工作面顶板矿压参数无法正常连续监测，给煤矿安全生产带来诸多隐患和不便。巷道内监测仪器设备安装后不需要移动，上述断线问题很少发生，电缆维护容易，而巷道内监测仪器更换电池比较困难。综合以上诸多因素考虑，KJ520煤矿顶板动态监测系统中用于工作面矿压参数监测的仪器设备采用无线网络传输和电池供电，用于巷道矿压参数监测的仪器设备采用电缆传输和本安电源供电，充分利用了煤矿井下不同地点应该使用不同数据传输方式和设备供电方式这一理念，因地制宜，完美地解决了目前市场上此类系统在数据传输和设备供电等方面存在矛盾的问题。

无线网络采用了自组网通讯技术，网络工作在2.4GHz ISM频段内，每个传感器都有12个通讯频道，可根据现场需求选择合适的频道。同一个区域内允许多个频道的无线网络存在，互不影响。无线网络内的任意传感器都可和其它传感器进行通讯，可以自动选择、更换最佳的通讯路径将数据信息上传到无线传输分站。无线网络内某传感器发生故障无法转发信息时，其它传感器可自动搜索其它可用路径，选择并记录下来作为下次通讯的路径，无线网络具有良好的自愈能力，保障了无线网络结构的健全性和通讯的可靠性。

系统功能

监测

监测综采工作面支架和超前支护单体支柱工作阻力，并能够现场显示和超限报警；

监测煤矿巷道顶板及围岩离层位移和速度，并能够现场显示和超限报警；

监测煤矿巷道顶板及两帮锚杆或锚索的支护应力变化，并能够现场显示和超限报警；

监测煤体或围岩内部应力变化，并能够现场显示和超限报警；

监测工作面顶板下沉量位移变化及各种支护设备倾斜角度变化，并能够现场显示和超限报警；

实现

井上计算机实时动态显示监测参数，出现异常可以实时报警；

井上计算机自动记录存储监测数据；

连续监测曲线显示、分析；

历史数据、报警记录等分类查询以及报表输出；

监测数据实时曲线和历史曲线分析、显示、打印；

监测数据综合分析及顶板安全评估分析；

网络用户web访问模式在线动态监测；

数据库数据信息共享；

系统简单故障自诊断，并支持系统故障上传；

监测曲线实时动态显示；

监测数据三维立体曲面分析显示；

重要事件的GPRS短信寻呼功能。

支持

采用先进灵活的通讯技术手段，支持多种传输介质的数据通讯；

网络版监测软件支持多用户端在线监测和信息共享；

支持无人值守和多种数据备份功能；

支持主站操作查询各分站实时监测数据，减小了工作人员的工作强度。

维护

若系统接入internet网络可实现远程维护功能。

系统技术特点

电池供电设备无需打开盖子即可实现电池更换，类似手电筒电池更换；

电池供电设备自动检测电池电量，电池电量低时及时通知用户；

电池供电设备采用微功耗设计，电池可持续工作时间不小于180天；

该系统是专用于煤矿顶板安全的监测系统，系统采用了开放性的网络结构；

支持多种类型参数监测和分析；

系统具有灵活的配置模式，适用于井下不同开采条件的测区、测点布置；

系统组成部分（设备）是专门针对煤矿井下设计的，具有功耗低，安全可靠，安装方便和可重复使用等特点；

系统具有专业化的监测数据分析功能，数据分析精确可靠；

支持局域网、客户端、Web模式操作，各终端可实现数据共享；

专业化的监测分析软件采用C/S+B/S结构。

无线网络技术特点

工作面监测仪器采用先进的2.4G Zigbee无线自组网技术，利用无线网络传输取代通讯电缆传输；

无线网络采用多径路由协议，充分利用网络中路由的冗余，使得网络具有优异的自愈性、稳定性和极佳的数据吞吐量，即使在移动的组网环境下也能轻松应对；

多频信道可配置，12个通信频道；

使用时可以随意增减传感器个数，可以移动、互换传感器安装位置；

路由的选择综合考虑了信号质量、仪器供电电池电压以及无线网络传输距离等诸多因素；

传感器测点与无线分站可组成对等式无线网络，实现数据的自动中继；

无线网络中某个节点损坏不会影响整个通讯链路。

综合技术指标

最大系统监测测点容量：≤1020点

每台监测主站站点容量：≤255点

每台无线分站测点容量：≤64点

巡测周期：≤30秒（典型配置）

通讯方式：①光纤（单模）；②RS485总线；③以太网（TCP/IP）；④Zigbee无线网络

通讯距离：≤20Km（光纤）  ≤5Km（RS485）  ≤200m（无线通讯，井下可视无遮挡）

通讯速率：1200～19200bps

电源：①井上采用UPS作为备用电源  ②井下采用矿用隔爆兼本安不间断电源供电 

③工作面监测仪器采用电池供电

参数量程：工作阻力：0～60MPa

          离层位移：0～300mm

          锚杆应力：0～300KN

          钻孔应力：0～20MPa

          倾斜角度：-45°～ +45°

          离层位移测量深度：0～20m

          钻孔应力测量深度：0～30m

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

Zigbee无线网络原理介绍

无线网络采用自组网技术，采用了DigiMesh对等网络通讯网络协议。网络中每一个节点都可设置为路由节点，使得区域内的所有节点连接成一个无线自组网络。网络内允许每个节点有多个通讯路径，节点自动选择最佳、最稳定路径进行通讯。无线网络具有自愈功能，路径上某一节点失效后，网络能够自动搜索新的可用路径，并将新路径存储，供下次直接使用。无线网络中采用的同步休眠技术，可以显著降低无线网络的功耗，延长电池使用寿命。

与同类产品比较

名称	KJ520煤矿顶板动态监测系统	433MHz无线矿压监测系统	传统2.4GHz无线矿压监测系统
工作频率	2.4G ISM	433MHz	2.4GHz
传输距离	不小于200米（井下视距）	小于200米（井下视距）	小于90米（井下视距）
通讯频道	12个频道可选择	单个频道	单个频道
传输速率	250kbps	小于200kbps	小于50kbps
监测结构	有线+无线结构	有线+无线结构	有线+无线结构
供电方式	隔爆本安电源+电池供电	隔爆本安电源+电池供电	隔爆本安电源+电池供电

系统硬件组成部分介绍

1、KJ520-Z矿用本安型监测主站

产品概述

该产品主要用于煤矿井下监测系统数据通讯的集中通讯控制管理，将下辖管理的各类传感器监测数据上传至井上数据传输接口。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用LED液晶背光显示屏，全中文显示；

双键实现人性化的人机操作功能，参数设置简便；

可查询显示各测点监测数据，方便用户观察数据；

将485通讯、光纤通讯等多种通讯技术融为一体，完全满足井下通讯需求；

具有时钟显示功能；

具有远距离通讯及通讯状态显示功能。

技术指标

工作电源：DC12V/DC18V <80mA

站点容量：≤255点

通讯方式：①光纤（单模）；②RS485总线

通讯距离：≤20Km（光纤）  ≤5Km（RS485）

通讯速率：2400bps

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：5.5Kg

2、KJ520-J矿用信息传输接口

产品概述

该产品主要用于煤矿井上设备与井下设备的通讯中转，当上位机出现故障时，可以在一定时间内替代上位机对井下设备进行连续数据监测抄收，是实现煤矿井上监测服务器对煤矿顶板动态实时监测的重要通讯设备。

技术特点

采用LED液晶背光显示屏，全中文显示；

多种通讯接口类型，方便用户选择使用；

8键键盘设计，可输入数字进行各种功能操作；

上位机故障时，可继续抄收井下监测数据并存储；

外观设计美观精致、紧固耐用；

实时时钟显示；

具有远距离通讯及通讯状态指示功能；

具有简单故障指示和电源指示功能。

技术指标

工作电源：AC220V <100mA

接口数量：6路

通讯方式：①光纤（单模）；②RS485总线；③以太网（TCP/IP）；④CAN总线；

⑤RS232串口；⑥USB

通讯距离：≤20Km（光纤）  ≤5Km（RS485）  ≤5Km（CAN）  ≤10m（RS232）  ≤10m（USB）

通讯速率：1200～19200bps自适应

存储容量：32MB（255个测点24小时数据）

安全隔离方式：光电耦合（2500V）

防爆型式：一般兼矿用本安型“[Exib]Ⅰ”

重量：3.5Kg

3、KJ520-F2矿用本安型监测分站（无线传输分站）

产品概述

该产品主要用于煤矿井下监测系统数据无线通讯中转，管理压力监测分站和倾角传感器，并将其监测数据上传至监测主站。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用LED液晶背光显示屏，全中文显示；

采用先进的2.4G Zigbee无线自组网技术，无线网络自动中继、可自愈，无线通讯距离长；

可同时管理多种底层传感器；

具有远距离通讯及通讯状态显示功能。

技术指标

工作电源：DC12V/DC18V <90mA

测点容量：≤64点

通讯方式：①光纤（单模）；②RS485总线；③2.4GHz ISM无线通讯

通讯距离：≤20Km（光纤）  ≤5Km（RS485）  ≤200m（无线通讯，井下可视无遮挡）

通讯速率：2400bps

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：5.3Kg

4、KJ520-F1矿用本安型压力监测分站

产品概述

该产品主要用于工作面综采支架工作阻力的连续监测以及现场数据显示、数据传输与超限报警，通过监测综采支架工作阻力的变化来分析工作面顶板来压的规律和强度。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用高精度应变测量技术、无线网络传输技术、电池供电一体化设计，可在井下环境长期使用；

采用先进的2.4G Zigbee无线自组网技术，无线网络自动中继、可自愈，无线通讯距离长；

LED数码管显示，显示直观准确；

微功耗设计，电池使用寿命长；

天线固定采用独特的结构设计，紧固牢靠；

光控、按键两种启动方式，方便可靠；

高强度钢板全密封外壳设计，防爆、耐冲击、防水、防潮；

电池仓结构设计巧妙合理，无需开盖即可实现电池更换，安全简便易操作。

技术指标

工作电源：DC3.6V <90mA

量程：0～60MPa

精度：2.0级

分辨率：0.1MPa

测量通道：3路

引压孔：φ15mm（KJ10国标）

通讯方式：2.4GHz ISM无线通讯

通讯距离：≤200m（井下可视无遮挡）

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：5.5Kg

5、GUD30矿用本安型倾角传感器

产品概述

该产品主要用于煤矿工作面日常矿压“三量”中的顶板下沉量监测，也可用于煤矿井下煤层倾角测量以及支护设备倾斜度的变化监测，通过对监测数据的分析可掌握顶板运动规律，有效地减少顶板类事故的发生。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用最新角度测量技术、无线网络传输技术、电池供电一体化设计，可在井下环境长期使用；

采用先进的2.4G Zigbee无线自组网技术，无线网络自动中继、可自愈，无线通讯距离长；

LED数码管显示，显示直观准确；

微功耗设计，电池使用寿命长；

天线采用内置方式，不易损坏；

光控、按键两种启动方式，方便可靠；

具有报警参数设定和超限报警功能；

外观精致，携带方便，安装简单易操作；

采用全密封结构设计，防水性能优异，环境适应性强。

技术指标

工作电源：DC3.6V <60mA

量程：0～±45°

精度：2.0级

分辨率：0.1°

报警方式：光

通讯方式：2.4GHz ISM无线通讯

通讯距离：≤200m（井下可视无遮挡）

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：0.3Kg

6、GYW300围岩移动传感器

产品概述

该产品主要用于煤矿巷道或工作面顶板及围岩离层位移监测，也可用于隧道、涵洞、人防工程等顶板的松动位移监测。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用高精度电位器电阻转换测量技术，测量精确可靠；

采用外接本安电源供电，消除了使用电池供电时需要经常更换电池的麻烦；

LED数码管显示，显示直观准确；

具有远距离数据通讯和超限报警等功能；

线路板蜡封，防水、防潮性能更好；

使用加长专用锚爪，锚爪固定更加牢固可靠。

技术指标

工作电源：DC12V/DC18V <30mA

量程：0～300mm

精度：2.0级

分辨率：1mm

基点数：2

测量深度：0～20m

报警方式：光

通讯方式：RS485总线

通讯距离：≤5Km

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：1.0Kg

7、GMY300锚杆(索)应力传感器

产品概述

该产品主要用于煤矿巷道顶板及两帮锚杆或锚索的支护应力监测，也可用于其它支护设施的承载应力监测。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

采用高精度应变测量技术，测量精确可靠；

采用外接本安电源供电，消除了使用电池供电时需要经常更换电池的麻烦；

LED数码管显示，显示直观准确；

具有远距离数据通讯和超限报警等功能；

采用“     ”形结构设计，方便用户安装施工；

采用全密封结构设计，防水性能优异，环境适应性强。

技术指标

工作电源：DC12V/DC18V <30mA

量程：0～300KN

精度：2.0级

分辨率：1KN

穿孔直径：φ25mm、φ30mm

报警方式：光

通讯方式：RS485总线

通讯距离：≤5Km

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：3.5Kg

8、GZY20矿用本安型钻孔应力传感器

产品概述

主要用于煤矿井下煤层或者岩层内部应力变化监测，例如工作面前方煤层超前支撑应力，预留煤柱的支撑应力等，也可用于充填开采中充填体的承载应力监测。是测量因采动影响煤层或岩层内部应力场的变化以及研究采场动压作用规律的重要手段之一，监测数据可用于采场冲击地压初期预测和趋势分析。产品采用本质安全电路设计，可用于井下含有瓦斯等爆炸性气体的危险场所。

技术特点

产品设计融合了角度测量技术，传感器承压方向可精准定位；

采用螺旋转动可推出承压块结构设计，100%保证传感器承压处与孔壁充分接触；

采用高精度应变测量技术，测量精确可靠；

采用外接本安电源供电，消除了使用电池供电时需要经常更换电池的麻烦；

LED数码管显示，显示直观准确；

具有远距离数据通讯和超限报警等功能；

采用全密封结构设计，防水性能优异，环境适应性强。

技术指标

工作电源：DC12V/DC18V <30mA

量程：0～20MPa

精度：2.0级

分辨率：0.1MPa

承压面积：628mm2

报警方式：光

通讯方式：RS485总线

通讯距离：≤5Km

防爆型式：本质安全型“ExibⅠ”

重量：2.2Kg

9、电池更换

概述

用专用工具把电池仓后盖拆下，取出旧电池组件，将电池组件供电电源线上的接插处断开，把新电池组件的供电电源接头插好，然后将新电池组件如图所示推入孔内，再用专用工具将电池仓后盖旋紧即可。注意：推入电池组件时应使电池组件密封一端朝外，待电池组件完全放入孔底后才能旋紧后盖，否则可能会导致电池仓密封不好。


我公司主要生产煤矿安全设备，煤矿顶板动态监测系统、矿用数字式压力计、围岩移动传感器、锚杆（索）应力传感器、矿用本安型锚杆（索）测力计、矿用本安型围岩离层监测仪、矿用本安型压力检测仪、矿用本安型钻孔应力传感器、矿用本安型倾角传感器、矿用锚杆（索）张拉机具、煤矿用锚杆拉力计等矿用设备，我们公司的网站：www.kdchdz.com 联系电话为：18753885318.胡先生   、期待与您的合作 。

★矿山安全监控系列：矿山压力监控系统、顶板动态监测系统、顶板离层监测系统等。

★红外采集监测系列：综采工作面红外采集系统、单体工作面红外采集系统、锚杆锚索支护红外采集系统、顶板离层红外采集系统、顶板动态监测红外线采集系统、锚杆轴应力监测红外线系统、煤层超前应力红外监测系统等。

★可定位主动承压式钻孔应力传感器，矿用本安型倾角传感器等。

★锚杆锚索检测系列：锚杆拉力计、锚杆拉拔仪、锚杆质量检测仪、煤矿用锚杆拉力计、锚杆锚固力检测仪、数显锚杆拉力计、锚索张拉机具、张拉千斤顶、锚索张拉机、钢绞线切断器、锚索退锚机、锚索退锚计、矿用锚索张拉仪、锚索张拉计、锚杆测力计、矿用锚杆测力计、锚索测量传感器、锚索质量测试仪、锚杆探测仪、锚杆预应力检测仪、锚杆扭力扳手等矿压观测仪器。

★顶板离层监测系列：顶板离层仪、顶板离层指示仪、顶板动态仪、矿压观测仪、顶板离层报警显示仪、顶板检测仪器、顶板检测仪表等矿压观测仪器。

★综采工作面检测系列：综采支架立柱压力检测仪、综采支架立柱压力检测仪、综采支架测压表、综采支架压力表、综采支架压力检测仪、综采压力表、支架压力表、综采测压仪、抗震综采表、综采测压双表、综采三表、综采支架检测仪、液压支架压力下缩自记仪、数字压力计、电脑圆图仪等矿压观测仪器。

★机械类：矿用数字式锚杆（索）张拉机具   共分为：手动型和气动型，煤矿用拉力计等。

LDS200煤矿用锚杆拉力计

LDS300煤矿用锚杆拉力计

MQ18-250/55S矿用锚索张拉机具

MQ18-300/53S矿用锚索张拉机具

MQ19-250/55S矿用锚索张拉机具

MQ19-300/53S矿用锚索张拉机具

MQ22-250/55S矿用锚索张拉机具

MQ22-300/53S矿用锚索张拉机具

MS15-120/55S矿用锚索张拉机具