一种矿用顶板压力监测报警系统的制作方法

本技术涉及煤矿设备监测报警，具体为一种矿用顶板压力监测报警系统。

背景技术：

1、矿山开采需要科学管理顶板，对支护质量和顶板动态进行监测，监测支护参数是否符合合理顶板控制设计的要求，保证顶板处于良好状态，从而保障采场能够正常安全地进行生产。

2、目前现有的矿用顶板压力监测系统架构及安装工艺复杂，通过在井下设置一台本安型监测分站，并依靠该监测分站通过光缆有线连接上百个类型不同的应力传感器，导致有线网络成本高、供电繁琐、施工安装和维护不方便、灵活性差，通过一台本安型监测分站接收不同应力传感器，易造成系统稳定性差。

3、另外，随着井下矿山开采工作面的不断下移，对有线传输电缆布线工作增加了复杂性，并且井下线路众多，在电缆延伸过程中易造成电缆损坏或扯断现象，造成监测工作终止，影响正常矿山开采进程的同时无法对矿井内部工作进行同步预警提示，对于井下工作人员的施工作业存在较大的安全隐患。

技术实现思路

1、为解决上述的问题，本实用新型提供了一种矿用顶板压力监测报警系统，通过观测工作面巷道顶、底板和两帮的变形、破坏情况以及顶板锚索、锚杆及两帮锚索、锚杆受力变化，实现监测巷道围岩矿压数据，对数据进行采集、预警等。

2、本实用新型技术方案如下：

3、一种矿用顶板压力监测报警系统，包括设置于井下部分的矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ、声光报警模块以及若干二次仪表、检测传感器；

4、所述检测传感器包括压力型传感器和顶板位移传感器；

5、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ分别与若干所述二次仪表通过无线信号连接，所述二次仪表与所述检测传感器有线连接；

6、所述系统还包括若干激光测距仪和激光测距传感器；

7、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ分别与若干激光测距仪通过无线信号连接，所述激光测距仪与所述激光测距传感器有线连接；

8、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ分别与所述声光报警模块电连接。

9、进一步的，所述二次仪表包括壳体和设置于壳体前表面的显示屏，所述壳体底部设置有若干外部通信连接端口，所述壳体内部安装有主控板，所述主控板与若干所述外部通信连接端口电连接，所述主控板包括处理器、数据采集器、无线通信模块和数码灯，所述处理器分别与所述数据采集器、无线通信模块和数码灯通过串口通信连接。

10、所述矿用顶板压力监测报警系统还包括设置于井上部分的监测系统服务器与局域网交换机，所述监测系统服务器与所述局域网交换机通过网线连接，所述局域网交换机通过光纤环网分别与所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ连接。

11、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ均包括隔爆型直流稳压电源，所述隔爆型直流稳压电源支持输入电压ac85～240v。

12、在具体实施方式中，所述压力型传感器包括围岩应力传感器、锚杆应力传感器与锚索应力传感器。

13、进一步的，所述围岩应力传感器、锚杆应力传感器与锚索应力传感器均为矿用本安型。

14、进一步的，所述顶板位移传感器与激光测距传感器均为矿用本安型。

15、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ安装在回采工作面的胶带顺槽中。

16、所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ安装在回采工作面的回风顺槽中。

17、所述光纤环网包括地面工业环网与井下工业环网，所述地面工业环网与所述监测系统服务器连接，所述井下工业环网分别与所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ连接。

18、有益效果：本实用新型为一种矿用顶板压力监测报警系统，通过设置两台矿用隔爆兼本安型无线网关对若干个围岩应力、锚杆应力、锚索应力、顶板位移、激光测距等传感器进行多路管理与数据采集，有效解决了不同种类传感器之间的信号干扰，提高了数据信号采集的准确度，同时，使用若干二次仪表实现井下测量信号的远距离中转传输，避免了矿用隔爆兼本安型无线网关随开采工作面的不断移动进行调动，降低了传统有线传输电缆布线难度，防止造成有线传输中电缆损坏或扯断现象；该监测系统能够根据现场情况设置预警阈值，为井下安全生产提供保障，井上可以实时观测巷道应力和形变监测数据，为矿井管理人员提供工作面的围岩矿压数据。

技术特征：

1.一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，包括设置于井下部分的矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ、声光报警模块以及若干二次仪表、检测传感器；

2.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述二次仪表包括壳体和设置于壳体前表面的显示屏，所述壳体底部设置有若干外部通信连接端口，所述壳体内部安装有主控板，所述主控板与若干所述外部通信连接端口电连接，所述主控板包括处理器、数据采集器、无线通信模块和数码灯，所述处理器分别与所述数据采集器、无线通信模块和数码灯通过串口通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述系统还包括设置于井上部分的监测系统服务器与局域网交换机，所述监测系统服务器与所述局域网交换机通过网线连接，所述局域网交换机通过光纤环网分别与所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ均包括隔爆型直流稳压电源，所述隔爆型直流稳压电源支持输入电压ac 85～240v。

5.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述压力型传感器包括围岩应力传感器、锚杆应力传感器与锚索应力传感器。

6.根据权利要求5所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述围岩应力传感器、锚杆应力传感器与锚索应力传感器均为矿用本安型。

7.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述顶板位移传感器与激光测距传感器均为矿用本安型。

8.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ安装在回采工作面的胶带顺槽中。

9.根据权利要求1所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ安装在回采工作面的回风顺槽中。

10.根据权利要求3所述的一种矿用顶板压力监测报警系统，其特征在于，所述光纤环网包括地面工业环网与井下工业环网，所述地面工业环网与所述监测系统服务器连接，所述井下工业环网分别与所述矿用隔爆兼本安型无线网关ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关ⅱ连接。

技术总结
一种矿用顶板压力监测报警系统，包括矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅱ、声光报警模块以及若干二次仪表、检测传感器；所述检测传感器包括压力型传感器和顶板位移传感器；所述矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅱ分别与若干所述二次仪表通过无线信号连接，所述二次仪表与所述检测传感器有线连接；所述系统还包括若干激光测距仪和激光测距传感器；所述矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅱ分别与若干激光测距仪通过无线信号连接，所述激光测距仪与所述激光测距传感器有线连接；所述矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅰ、矿用隔爆兼本安型无线网关Ⅱ分别与所述声光报警模块电连接。

技术研发人员：王阁,武颖奎,董飞,于文俊,王金月,吴凯
受保护的技术使用者：泰安泰烁岩层控制科技有限公司
技术研发日：20230424
技术公布日：2024/1/14