SCR矿山地压监测系统

来源：米乐m6网页    发布时间：2024-09-07 13:21:54

  2010年《国务院关于逐步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）

  2010年《国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知》168号文中明白准确地提出：存在大面积采空区、工程地质复杂、有严重地压活动的地下矿山企业，应于2012年底前建立完善地压监测监控系统，实现对采空区稳定性、顶板压力、位移变化等的动态监控。地下矿山企业应采用监测仪器或仪表，对开采范围内地表沉降量进行观测。

  2011年起，全国各地安监局陆续将地压监测系统列为金属非金属矿山的验收指标之一。

  基于此，本公司应用国内外先进、成熟技术，构建了矿山地压监测系统，以服务于各大矿山企业。

  该系统由以下几部分构成，顶板位移监测系统、顶板应力监测系统、数据采集系统。系统可实时监测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、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修改完善意见，为确保矿井的安全生产提供相关依据，可有效地减少煤矿井下顶板事故的发生。

  本系统用于实时监测矿山顶板的位移，将各监测参数传递到监控室，供技术人员掌握围岩和支护的动态信息，并及时反馈和分析预警，指导施工作业。

  拉线式位移计是直线位移传感器，在结构上的精巧集成，具有结构紧密相连、量程大、安装空间尺寸小、测量精度高等优点。该系列新产品多种行程可选，具有4~20mA和0~5V的输出方式。拉线采用铟钢丝，温漂小。

  多点位移计是安装在钻孔中，用来监测基础的沉降，隧道上方的沉降，防护结构的位移和地下开挖体的变形。

  多点位移计的组成部分主要由锚头，保护管内的杆及测头。杆附着在锚头上安装在钻孔中。测头经过测量杆的顶部和参考表面的距离长度，能够获得读数。这个位移的变化就显示出所发生的运动。

  专为桥梁、隧道、涵洞、塔架、建筑物等结构物倾斜监测设计，采用MEMS小型化智能数字传感器。基于LoRa无线通讯、苛刻的低功耗设计、智能自组网技术和同步采集功能，可快捷实现产品的大规模部署和环境的长期监测。根据测量的需求不同，可选择单轴或者双轴；±10°、±15°、±30°量程。

  振弦式锚杆应力计用来测量监测对象上施加的轴向力，并验证监测对象的有效长度、数量和应力。 通过灌浆将锚杆应力计安装在隧道的基岩里，振弦式锚杆应力计有4个先进的振弦式应力传感器均等地分布在4个部分中。 它具有防水、防潮以及降低腐蚀的特点。

  当基岩的运动、松弛或者结合产生负载时，轴向力在锚杆中产生微小变形，内置的应力传感器会检测到这种变形。

  振弦式锚杆应力计基于材料力学原理可以有效的进行4点测量，并能精确地计算出应力分布的范围及尺寸。根据各个施工工地的需求，锚杆应力计的长度范围从2米到6米。它由零公差高碳钢制成，可以方便地安装在隧道内直径38mm的典型测孔中。

  SCRGEO-8100无线低功耗采集仪系列针对不同传感器分为：振弦采集仪、模拟采集仪及数字采集仪，用户可根据自身的需求选择不同类型、不同通道（4/16/32/64通道）的采集仪。该系列采集仪采用低功耗设计，适用于单一传感器类型，体积小，重量轻，便于安装。按照每个用户需求可灵活选配各种通讯模块。

  低功耗基站采用超远距无线传输技术进行设计，面向物联网领域低功耗、远距离、低吞吐量的应用，很适合中等规模传感网络的数据通信。基站与终端之间实现同步休眠和同步唤醒的工作机制，确保基站工作功耗的最小化。通讯范围内的无盲区信号覆盖和超强的硬件防护性能，很适合野外环境的应用。加配太阳能电池板，能实现基站长达数十年的持续工作。

  SCRGEO-8101低功耗基站采用人性化设计，用户现场可使用电子设备APP直接配置、调试。该基站部署灵活，体积小巧，内置大容量存储，所有终端数据全部备份存储，设备即使断网后再次连接网络，断点数据顺序发送。基站可通过4G/GPRS/SMS/Beidou/ WiFi等无线通讯方式实时传输数据。在实现无线接入的同时，又外置RS485/CAN接口，方便有线组网。

  SCRGEO-8800该平台是一个以提供大规模传感器接入为基础服务的云计算系统，也是工程监测相关的集成发布平台，涵盖了工程监测成果、施工有关信息、空间位置分布等相关联的内容，具有数据处理、数值报警功能，融合大数据技术进行深度数据分析及数据预警等功能。授权用户可通过本系统了解监测对象的地理位置、项目信息、监测频率、变形大小、现场图片等信息，同时提供监测数据的上传、更新、发布和下载等服务。平台提供用户管理，并进行严格的权限检查，确保数据安全。

  通过属性库、资料库、图形库和进度库，将数据库技术（信息管理、存储、查询）、电子表格功能（数据录入和整编）、CAD技术（与图形的关联）和统计分析算法等功能整合在同一个软件平台上，便于使用人员了解整个工程的概况、施工进度和安全风险；并借助软件做多元化的分析、评估、决策和交流。

  可根据时间、数据类型、测点等各种选择定义所选展示的数据群，可选用多种数据展示形式，形象生动。

  可实现跨地域、跨机构、跨领域的数据交换和资源共享，满足各合作单位之间协同作业的需求、信息共享的需求和数据应用的需求。

  用户设定预警阈值，数据落入阈值区间，自动触发报警系统，可自动通过短信、APP消息推送、语音、广播、邮件等多种方式发出通知。用户可选择告警测站，查询浏览核实告警事件，输入告警处理记录。

  授权用户可进行数据分析处理，将结果展示发布提供给其它级别用户查询和浏览。

  用户可根据项目需求，自行增减采集仪、传感器。支持参数设定，如传感器的标定值、温度系数、初始值等。

  可实现设备远程管理，通过浏览器远程操作“唤醒、召测、读取自记、校时”等命令。

  可随心定义报表格式，轻松制作很多类型的复杂格式统计报表，可以多种文件格式导出。

  该技术的原理是用传感仪器采集伴随采矿后岩体中应力重分布所导致岩石破裂时发出的地震波信息，通过对地震波信息做多元化的分析处理确定破裂点的空间位置和震级，根据累积微震事件的数量和能量释放的关系，估计因微震活动引起的非线性应变区域的发展，据此判断岩体的稳定性。

  微震监测技术通常用于现场监测岩体破裂的渐进性过程，从而分析岩体内非线性破坏区的发展及对整体稳定性作出判断，以避免重大的灾害性后果。该方法在国际上已被大范围的使用在监测岩爆，矿井稳定，高边坡稳定，地下洞室稳定性，大坝对地震的动力响应，油井开采及地热开采中的岩体破裂等各种工程岩石力学问题。与以点或断面布置的传统岩体监测技术不同，微震监测技术能对三维空间中的岩体进行全方位的监测，找到位于三维空间中岩体破裂的位置并加以分析。

  IMS微震系统的硬件大致上可以分为三个部分，即传感器，数据采集单元（如图三所示）和数据通信部分。传感器将地面运动（地面速度或加速度）转换成一个可衡量的电子信号。数据采集单元负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式，同时连续记录采集数据。其或采用触发模式，通过特殊算法来确定是不是记录微震事件发生的数据。地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。系统能采用多种数据通讯手段，以适应不一样的系统环境需要。