无线网络采用了自组网通讯技术,网络工作在2.4GHz ISM频段内,每个传感器都有12个通讯频道,可根据现场需求选择合适的频道。同一个区域内允许多个频道的无线网络存在,互不影响。无线网络内的任意传感器都可和其它传感器进行通讯,可以自动选择、更换最佳的通讯路径将数据信息上传到无线传输分站。无线网络内某传感器发生故障无法转发信息时,其它传感器可自动搜索其它可用路径,选择并记录下来作为下次通讯的路径,无线网络具有良好的自愈能力,保障了无线网络结构的健全性和通讯的可靠性。
系统功能
监测
监测综采工作面支架和超前支护单体支柱工作阻力,并能够现场显示和超限报警;
监测煤矿巷道顶板及围岩离层位移和速度,并能够现场显示和超限报警;
监测煤矿巷道顶板及两帮锚杆或锚索的支护应力变化,并能够现场显示和超限报警;
监测煤体或围岩内部应力变化,并能够现场显示和超限报警;
监测工作面顶板下沉量位移变化及各种支护设备倾斜角度变化,并能够现场显示和超限报警;
实现
井上计算机实时动态显示监测参数,出现异常可以实时报警;
井上计算机自动记录存储监测数据;
连续监测曲线显示、分析;
历史数据、报警记录等分类查询以及报表输出;
监测数据实时曲线和历史曲线分析、显示、打印;
监测数据综合分析及顶板安全评估分析;
网络用户web访问模式在线动态监测;
数据库数据信息共享;
系统简单故障自诊断,并支持系统故障上传;
监测曲线实时动态显示;
监测数据三维立体曲面分析显示;
重要事件的GPRS短信寻呼功能。
支持
采用先进灵活的通讯技术手段,支持多种传输介质的数据通讯;
网络版监测软件支持多用户端在线监测和信息共享;
支持无人值守和多种数据备份功能;
支持主站操作查询各分站实时监测数据,减小了工作人员的工作强度。
维护
若系统接入internet网络可实现远程维护功能。
系统技术特点
电池供电设备无需打开盖子即可实现电池更换,类似手电筒电池更换;
电池供电设备自动检测电池电量,电池电量低时及时通知用户;
电池供电设备采用微功耗设计,电池可持续工作时间不小于180天;
该系统是专用于煤矿顶板安全的监测系统,系统采用了开放性的网络结构;
支持多种类型参数监测和分析;
系统具有灵活的配置模式,适用于井下不同开采条件的测区、测点布置;
系统组成部分(设备)是专门针对煤矿井下设计的,具有功耗低,安全可靠,安装方便和可重复使用等特点;
系统具有专业化的监测数据分析功能,数据分析精确可靠;
支持局域网、客户端、Web模式操作,各终端可实现数据共享;
专业化的监测分析软件采用C/S+B/S结构。
无线网络技术特点
工作面监测仪器采用先进的2.4G Zigbee无线自组网技术,利用无线网络传输取代通讯电缆传输;
无线网络采用多径路由协议,充分利用网络中路由的冗余,使得网络具有优异的自愈性、稳定性和极佳的数据吞吐量,即使在移动的组网环境下也能轻松应对;
多频信道可配置,12个通信频道;
使用时可以随意增减传感器个数,可以移动、互换传感器安装位置;
路由的选择综合考虑了信号质量、仪器供电电池电压以及无线网络传输距离等诸多因素;
传感器测点与无线分站可组成对等式无线网络,实现数据的自动中继;
无线网络中某个节点损坏不会影响整个通讯链路。
综合技术指标
最大系统监测测点容量:≤1020点
每台监测主站站点容量:≤255点
每台无线分站测点容量:≤64点
巡测周期:≤30秒(典型配置)
通讯方式:①光纤(单模);②RS485总线;③以太网(TCP/IP);④Zigbee无线网络
通讯距离:≤20Km(光纤) ≤5Km(RS485) ≤200m(无线通讯,井下可视无遮挡)
通讯速率:1200~19200bps
电源:①井上采用UPS作为备用电源 ②井下采用矿用隔爆兼本安不间断电源供电
③工作面监测仪器采用电池供电
参数量程:工作阻力:0~60MPa
离层位移:0~300mm
锚杆应力:0~300KN
钻孔应力:0~20MPa
倾斜角度:-45°~ +45°
离层位移测量深度:0~20m
钻孔应力测量深度:0~30m
防爆型式:本质安全型“ExibⅠ”
Zigbee无线网络原理介绍
无线网络采用自组网技术,采用了DigiMesh对等网络通讯网络协议。网络中每一个节点都可设置为路由节点,使得区域内的所有节点连接成一个无线自组网络。网络内允许每个节点有多个通讯路径,节点自动选择最佳、最稳定路径进行通讯。无线网络具有自愈功能,路径上某一节点失效后,网络能够自动搜索新的可用路径,并将新路径存储,供下次直接使用。无线网络中采用的同步休眠技术,可以显著降低无线网络的功耗,延长电池使用寿命。
与同类产品比较
名称 | KJ520煤矿顶板动态监测系统 | 433MHz无线矿压监测系统 | 传统2.4GHz无线矿压监测系统 |
工作频率 | 2.4G ISM | 433MHz | 2.4GHz |
传输距离 | 不小于200米(井下视距) | 小于200米(井下视距) | 小于90米(井下视距) |
通讯频道 | 12个频道可选择 | 单个频道 | 单个频道 |
传输速率 | 250kbps | 小于200kbps | 小于50kbps |
监测结构 | 有线+无线结构 | 有线+无线结构 | 有线+无线结构 |
供电方式 | 隔爆本安电源+电池供电 | 隔爆本安电源+电池供电 | 隔爆本安电源+电池供电 |