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1、矿Lh压力在线实时监测系统设计与实现戴明利'吴志刚彳左敏'(1.北京工商大学；2天地科技股份有限公司)摘要根据矿山压力监测环境的现状,提出并设计了一套矿山压力自动监测系统。分析了矿山压力实时监测系统的体系结构和软硬件开发技术,实现对开采工作面各种矿山压力数据的自动检测和预警。系统满足了可靠性健壮性经济性和易用性的要求。矢键词矿山压力监控系统压力变送器NETLNQDesfenandRealkatbnofReaI2timeOnlheRockPressMonitorhgSystemDaiMingli1WuZhig
2、angZuoMin'(1.BeijingTechnologyandBusinessUniveiyity;2TiandiScience&TechnologyCa,Ltd)AbstractBasedoncurrentsimatonofmincprcssmonit)ring,onesctofautmaticmonit>ringsystanforrockpressijputibiwaidanddesigned,andthestmcttireandhaid^rarc2sofivarctechnologyoftherc
3、a12rincmonit)ringsystantorlockpressareanalyzedDrealizetheaut)2iionik)ringandpre2ilamiingforvarbusn)ckpressdataforaioundminingworkingfacesThesystemmeetstherequirementofreliability,toughness,economicalefficiencyandeasy2usingKeywordsRockPrcss,Monit)rSystan.Pr
4、cssSensor,NET丄NQ戴明利(1964-)，男，北京工商大学计算机学院，讲师,100048北京市阜成路11号。在矿体没有开采之前，岩体处于平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形移动破坏,从而对工作面巷道及围岩产生压力。通常把由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力,称为矿
5、丄
6、压力⑴。在矿III压力作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落底板鼓起出帮支架变形和损坏充
7、填物下沉压缩岩层和地表移动露天矿边坡滑移沖击地压水与瓦斯突出等，均称之为矿山压力显现。在矿山生产过程中，由于对矿lLi压力显现观测预报不及吋和处理不当所引起的生产事故，对矿山企业安全生产和矿工的人身安全构成了极大的威胁山。事故处理需要花费巨大的财力物力和精力。因此，矿山压力的实时监测和预警对矿山生产安全和预防采矿事故的发生起到至尖重要的作用。为进一步改善当前矿山生产中矿山压力检测手段的落后现状,设计了一套矿山压力自动检测系统，以便对矿山压力进行实时监测并进行预警处理。1矿山压力监测系统结构设计11系统体系结
8、构设计根据矿山安全监控相尖标准的要求和矿山生产企业的实际需要，系统采用集中式和分布式相结合的运行模式,即井上设置监测主机，井下主通信干线采用CAN总线的通信方式⑷。井上监测主机采用以太网完成和本地监测辅机与本地数据库服务器的数据通讯;本地数据库服务器为远程客户终端提供WEB浏览器服务，以方便实现管理人员随时随地及时了解当前压力监测数据。井下主通信干线采用CAN总线通信方式将各监测分站连接起来,每个监测分站采用RS485实现与信号变送器之间的通信。井上监控分站与井下监控分站的通信采用光纤或电缆的连接方式实现。
9、采用光纤方式时，光纤传输RS232信号到井下后，再转成CAN信号实现与井下主通信干线的连接;采用电缆方式吋，直接传输CAN信号到井下与主通信干线连接。根据实际应用情况的不同，可方便选择任一连接方式。系统设计中井下系统最多可设置32个监控分站,每个监控分站可提供8个RS485通道用来连接不同类型的变送器，包括位移变送器锚索测力变逑器支架压力变送器钻孔应力变送器等。各变送蛊将传戚器模拟信号转换为数字信号后，通过RS4&总线将数据传输至监测分站，监测分站再将数据汇总后送至井上监测主机。系统结构图参见图1。网贞浏览
10、誥散抿库.Uh眼务器位移变送器测力锚杆钻孔应力计检测区糾・・32锚杆（索测力卄支架压力变送器住逍压力变送器监控分站#1-32监测上/辅机1CAN（比年）/RS232‘井上呷器监测主/辅机仃印机CAN/图1系统结构1.2系统组成硬件部分设计硬件组成部分主要包括井下监控分站各类型变送器（传感器）⑶及井上计算机。下面主要介绍自行研发的监控分站和变送器。121井下监控分站监控分站采用高性能嵌入式MCU,通过自身的8路RS
