矿井通风报警系统设计

1、矿井通风报警系统设计摘要：采用BS模式设计了矿井通风信息的预警系统，对该系统的系统原理、功能模块以及关键技术作了详细的说明，系统将完成数据采集、分析和处理，实现远程监测和故障诊断、告警，具有很强的实际应用价值。关键词：监控系统；预警系统；矿井通风1系统原理该系统主要由传感器、数据采集器、分站、通信接口、监控终端、Web服务器、客户机等构成。数据采集器和传感器安装在井下，数据采集器采集N0。浓度、H：浓度、NH。浓度、C0。浓度、Co浓度、CH。浓度、温度、风门开启状态、风机开关等传感器信号，通过井下分站、通信电缆、地面通信接口和监控终端，把采集到的实时数据保存到web服务器上，即可实现报表显示

2、、查询、统计、打印及图形分析、预警提示等功能。数据采集器。数据采集器的主要功能，是通过几个不同的传感器，实时采集CH。浓度、CO：浓度、CO体浓度、CH浓度、温度等参数。数据采集器电路由数据采集电路、AD转换电路、显示电路和通信电路组成。数据传送。监控系统传感器采集的数据，通过传输系统进入监控主机，由监控主机生成实时监控数据库，达到报警条件时，系统立即进行报警，同时，将警情在企业局域网进行分发、传递。体系结构与技术支持。本系统采用ASPNET和WEBGIS技术开发，平台选择Windows平台，数据库选择MicrosoftSQLServer，系统采用JavaScript和VBScript脚本语言

3、开发；在体系结构上，采用BS模式，系统服务器端采用CS架构，服务端完成数据库的生成、维护及客户端请求的响应，客户端完成数据浏览，监控中，t,ll艮务器完成报警及实时监控功能。2系统功能分析系统采用BS结构，支持多用户并发访问，通过区分用户权限，提供不同的功能模块。系统主要分为以下几个模块，如图1所示。安全管理模块。权限管理将用户等级分为3个，即普通用户等级、一般管理员等级和高级用户等级。用户需要身份登录来确定管理等级：普通用户等级能够通过网络浏览数据(包括实时数据和历史记录)进行查看、浏览；一般管理员等级能够对报警参数进行修改，能够浏览数据(包括实时数据和历史记录)，能够对突发情况进行手动指挥

4、控制；高级用户等级能够通过网络浏览数据(包括实时数据和历史记录)，能够向管理员发出控制指令，具有对数据库修改的权限3。实时数据查看。具有单矿、多矿多点定位监测功能，能够直接在矿道图上显示传感器及控制设备的位置，实时显示各监控设备状态；能够查看各监控点实时的测量数据(如瓦斯浓度、温度、风速、有毒有害气体浓度，风门开启状态等)，可以对同一种传感器实时数据进行比较，同时可查看当天每一个传感器测量数据的走势情况，可以为管理层决策提供依据。查看数据报表，信息查询。查询过去某一时间段的某一传感器的走势情况；具有数据汇总、分类查询、报警查询的功能；可以形成以年、月、日为时间单位的矿井数据监测报表。在线分析。

5、“在线分析”是根据监测的数据自动生成的“趋势图”、“比较图”等，它包括历史数据趋势图、历史数据柱状图、实时数据趋势图、实时数据柱状图、异常数据趋势图、异常数据柱状图等，并为相关人员提供决策支持。阈值编辑。可编辑设置每一个传感器的预警值，包括红、橙、黄、绿4种预警等级。实时数据根据报警参数的数值改变显示的颜色，并可以提供声音，图像同步表示。基础数据模块。主要负责基础信息的采集和处理，将实时数据库中的数据进行筛选、整理，分析出异常数据，为实时数据显示和预警模块构建做准备。3系统核心技术实时数据库负责整个系统实时数据的搜集、处理、存储，负责历史数据统计分析、报警管理、数据分析等需求。地面监控室将传感

6、器采集到的数据处理并存储在分散的数据服务器中，应用服务器与数据库服务器之间进行通讯，经过处理分析后，通过网络将实时监测数据、数据处理结果显示给用户。因而，实时数据库为监控系统提供了基础数据和基础信息保证，它的安全性、准确性、快速性直接影响到整个煤矿安全实时监测系统的功能。本系统对于监测数据的显示包括3种：一种是在矿图上显示每个监测点的实时数据；第二种是用柱状图显示同一类传感器在同一时间所监测到的数据对比，红色代表报警；第三种显示方法是某一个传感器随时间变化的曲线图，红色直线代表报警线。报表查询、统计。报表查询可以通过点击矿图传感器随时间变化的曲线图，红色直线代表报警线。报表查询、统计。报表查询

7、可以通过点击矿图上的空间位置和时间，查询该测点的历史数据，可实现日报表、月报表、年报表和任意所需数据的打印统计每一个传感器在这段时间内的最大值、最小值、平均值，可与正常值进行比较，报警查询能够根据监测设备地理位置、时间段来查看报警记录。气性较大，煤体中的瓦斯放散速度较快，煤体中的瓦斯能较小。由于开采的持续进行，煤体上部形成集中的剪切应力，使煤体发生剪切破坏，由于瓦斯压力较小，没有足够大的瓦斯膨胀能使煤体抛出，煤体只发生倾出或挤出，未形成瓦斯突出。此时，在瓦斯突出过程中，地应力起主导作用，瓦斯膨胀能使煤体被抛出，当瓦斯膨胀能较低时，煤体则发生倾出或挤出。通过观察渗透性系数为lm2(MPa2-d)

8、的瓦斯压力分布图可以发现，此模型在开采初期，即开挖3步后，煤体发生破裂并形成突出。此时，煤体中的应力较开采初期增大，存在一定的瓦斯压力，煤体发生拉伸破坏，瓦斯突出在瓦斯压力和地应力共同作用下发生。随着开采的进行，瓦斯压力逐渐减小，小到已经不能使煤体产生破碎并被抛出，煤体中应力集中程度逐渐变大，使煤体最终形成剪切破坏。3结论(1)煤体的透气性对瓦斯压力的分布有明显的影响。透气性较小时，工作面前方形成较大的瓦斯压力，由于启动压力梯度较大，并未形成瓦斯流动，在瓦斯突出及开采过程中，一直保持着较高的瓦斯压力；透气性较大时，启动压力梯度减小，瓦斯扩散速度变快，工作面前方形成明显的瓦斯压力梯度。(2)当透气性较小时，煤体发生拉伸破坏，瓦斯突出发生在整个采高的中部，此时，瓦斯在瓦斯突出中起主导作用；当煤体透气性较大时，煤体发生剪切破