[实用新型]矿井水害监测智能预警系统

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种监测系统，尤其是涉及一种矿井水害监测智能预警系统。

二、背景技术：

随着全球范围内的能源紧张状况的加剧以及煤炭在我国能源产业中的主导地位的日益凸现，我国国民经济的快速发展使煤炭需求不断提高、开采量不断增加、矿井的开采层位也越来越深，矿井水文地质条件也变的越来越复杂，时常会发生矿井突水或透水事件，不但给矿工生命安全和国家财产带来严重危害，而且地下水已成为威胁煤矿安全生产的重要因素。因此，对煤矿地下水的实时监测和预警、预报显得尤为重要，对指导矿井生产和矿井水害的防治具有十分重要的意义。

在传统的监测方法中，对于井上、井下的水文观测孔通常是采用人工测量记录的方法掌握水位(水压)的变化情况；对于管道流量、明渠流量的测量也是采用人工携带仪器进行实地测量的方法。这种监测方法不能随时取得监测数据而且借助人工来实现数据的记录和管理，使得工作量极为巨大，不但容易出现错误造成管理上的混乱，而且采集数据的统计和分析十分繁琐。

目前美国哈希和GW环境气象仪器公司、荷兰Micro-Diver公司、德国水文科技公司都生产先进的传感器和自记或遥测系统。如荷兰Micro-Diver家族产品是全世界最小的可以自记地下水水位和温度的仪器，该仪器内部集成温度和压力传感器、内存和电池，外部为密封的不锈钢材质，这使Micro-Diver完全不受潮湿或外部电流的影响，可以在任何监测井中使用。德国地下水监测设备供应商HT公司和地下水软件供应商RIBEKA公司共同开发的地下水监测系统，荷兰的Micro-Diver“地下水水位自动监测仪”，从监测设备和系统软件上都代表了现在国际上的领先水平。

我国地下水监测工作起步晚，水文基础设施薄弱、采集设备、监测技术落后，尤其是在传感器技术的应用方面，满足不了现代化的长期自记、实时传输、便于查询的需求，计算机数据处理的配套系统还有待推广普及。现在国内的一些公司、科研院所在煤矿水文监测方面的研究应用也取得了一定的进展，例如哈尔滨的“DX-1水文动态监测系统”、煤科院西安分院的“KJ117矿井水压实时监测系统”、泰安市优耐机械电子有限公司的“矿井水文监测系统”等，这些系统基本上实现了对地下各含水层水位的遥测，代表了国内在水文监测方面的先进水平。

但是通过对国内外现有产品的各种技术参数的对比分析得知，国内外监测设备与系统从应用于煤矿安全生产的实际需要来看还是存在以下问题：

1、国外产品针对的是常规的地下水监测，不适应国内煤矿企业防治水的要求；

2、国内产品监测参数比较单一，有的只能测水位；

3、测量范围有限、精度不高；

4、供电方式单一，不能方便的在野外恶劣环境使用；

5、实时性差、无法满足煤矿工作人员及时掌握地下水各种参数的变化情况；

6、软件分析处理能力弱、无法直观的反映地下水水位变化趋势，不能做到智能预测、预警。

综合以上分析，国内外在煤矿矿井水文监测方面尚未有成熟的、完善的系统。

三、实用新型内容：

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种矿井水害监测智能预警系统，其能够监测水位、水压、水温、流量等多种水文参数，并能够根据监测水位历史数据做出水位趋势分析预测和超限预警，并可通过GSM网络短信报警，实现远程监控，可靠性高，使用方便。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种矿井水害监测智能预警系统，其特征在于：包括与系统主机连接的水文监测主站，水文监测主站通过GSM网络与遥测分站连接，遥测分站包括水文分站，水文分站与压力温度一体化传感器、流速传感器连接。采用省局、集团公司、矿务局、矿井四层管理结构，完成对监测数据的网络共享。

上述水文分站包括单片机，单片机通过接口模块与传感器连接，单片机上连有GSM模块。

上述水文监测主站包括计算机，计算机上连有GSM模块。

上述压力温度一体化传感器集成了陶瓷压力传感器和一线制数字温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：

1)多参数监测功能：水位、水压、水温、明渠流量、管道流量等有关水文参数；

2)高可靠性：采用软件自复位和硬件看门狗技术，系统在无人值守情况下能可靠的运行；监测数据可通过通讯网络传输也可记录于仪器内，仪器可保存七千多组数据；

3)适应于网络系统：监测数据可采用有线和无线数据收发装置传输到微机系统并实现联网运行，既适用于地表地下水资源的监测预警，又适用于地下水资源监测预警；