[实用新型]新型矿井水害监测预警系统

说明书

技术领域

本实用新型属于矿井安全技术领域，尤其是涉及一种新型矿井水害监测预警系统。

背景技术

随着煤炭的开采量不断地增加，开采层位愈来愈深，井下生产环境复杂程度也越来越高，井下涌水事故可能性增大，威胁煤矿生产安全，因此对煤矿降雨量、井上水文观测井、井下水文钻孔、井下沟渠流量、管道流量、井下隔水层压力、水仓水位等能够引起矿井水害的水文参数应进行在线实时监测。通常情况下，对矿井的安全检查都是采用人工检测的方式，费时费力、工作效率低下、测量精度低、实时性差，同时，在检查过程中容易因疏忽而遗漏某些重要区域而造成隐患。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种自动化程度高、安全可靠的新型矿井水害监测预警系统。

本实用新型的技术方案是：一种新型矿井水害监测预警系统，包括地面监控上位机、地面监测系统、环网交换机系统和井下监测系统，环网交换机系统包括分布在地面和井下的交换机，地面和井下各具有至少一台交换机，地面监控上位机连接环网交换机系统的地面中心交换机，井下监测系统包括水文监测通讯分站和井下传感器，井下的每台交换机至少连接一个水文监测通讯分站，水文监测通讯分站与井下传感器连接；地面监测系统包括气象站和观测井监测装置，地面气象站与气象监测主机连接，气象监测主机与监控上位机连接，观测井监测装置包括观测井传感器，观测井传感器通过无线模块与接收主机连接，监控上位机与接收主机连接。

进一步的，气象站包括雨雪量传感器、温湿度传感器、大气压传感器、风速传感器。

进一步的，观测井传感器为水位水温一体化传感器。

进一步的，井下传感器包括水位传感器 、温度传感器、压力传感器、超声波流量传感器、明渠流量传感器、位移传感器、应变传感器。

进一步的，监控上位机连接声光报警系统。

本实用新型的有益效果是：1、对能够引起矿井水害的水文参数进行实时监测；2、可对地面气象站、野外观测井和井下的各种参数进行立体化监测，比只针对井下进行的监测更加全面，可以分析井上降雨量、观测井水位与井下涌水量的关系，确定可能引起水害危险的报警值；3、监测点的数据在地面监控上位机中存储和显示，可根据监测数据做出每个参数的趋势分析预测，一旦出现异常情况，立即报警，以便及时采取措施，保证矿井生产及井下人员的安全；4、可与相关部门以及上级计算机控制端进行数据共享，可靠性高，方便相关专家进行数据分析，从而进一步提高矿井生产安全。本实用新型能够全面监测各类水文参数，并在有关区域内实现数据信息共享，用以及时预警可能出现的水患灾害，自动化程度高，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

从图1所示本实用新型的结构示意图可以看出，本实用新型包括地面监控上位机2、地面监测系统、环网交换机系统和井下监测系统，地面部分有监控上位机2、局域网计算机1、声光报警系统3和地面监测系统组成，监控上位机2连接局域网计算机1和声光报警系统3。地面监测系统包括地面气象站7和观测井监测装置，地面气象站7与气象监测主机6连接，气象监测主机6与监控上位机2连接。观测井监测装置包括观测井传感器22，观测井传感器22与测量仪23连接，测量仪23连接无线模块5，无线模块5与接收主机4通讯连接，监控上位机2与接收主机4连接。环网交换机系统包括多个交换机，分布在地面和井下，其地面和井下的部分都包括至少一台交换机。井下监测系统包括水文监测通讯分站Ⅰ12、通讯分站Ⅱ17和井下传感器Ⅰ14、井下传感器Ⅱ15、井下传感器Ⅲ16、井下传感器Ⅳ19、井下传感器Ⅴ20、井下传感器Ⅵ21，监控上位机2连接环网交换机系统的中心交换机8，井下部分的每台交换机至少连接一个水文监测通讯分站，交换机Ⅰ9连接通讯分站Ⅰ12和通讯分站Ⅱ17，通讯分站Ⅰ12通过RS485总线与井下传感器Ⅰ14、井下传感器Ⅱ15、井下传感器Ⅲ16连接通讯读取测量数据，通讯分站Ⅰ12由防爆电源Ⅰ13供电。通讯分站Ⅱ17通过RS485总线与井下传感器Ⅳ19、井下传感器Ⅴ20、井下传感器Ⅵ21连接通讯读取测量数据，通讯分站Ⅱ17由防爆电源Ⅱ18供电。同样，井下部分的交换机Ⅱ10、交换机Ⅲ11至少连接一个水文监测通讯分站。井下传感器包括水位传感器 、温度传感器、压力传感器、超声波流量传感器、明渠流量传感器、位移传感器、应变传感器。地面气象站7包括雨雪量传感器、温湿度传感器、大气压传感器、风速传感器，通过气象监测主机6将数据传送给监控上位机2。观测井传感器22为水位水温一体化传感器，测量仪采集处理数据，通过无线模块5将数据传送给接收主机4，监控上位机2与接收主机4通讯，读取测量数据。