沖擊地壓實時在線監(jiān)測預警的基本原理是巖層運動、支承壓力、鉆屑量與鉆孔圍巖應力之間的內(nèi)在關(guān)系。

通過實時在線監(jiān)測工作面前方采動應力場的變化規(guī)律，找到高應力區(qū)及其變化趨勢，實現(xiàn)沖擊地壓危險區(qū)和

危險程度的實時監(jiān)測預警和預報。

可實現(xiàn)以下功能： 
　　● 井上計算機動態(tài)顯示監(jiān)測參數(shù)、報警； 
　　● 井下現(xiàn)場顯示數(shù)據(jù)和報警； 
　　● 監(jiān)測數(shù)據(jù)自動記錄存儲； 
　　● 連續(xù)監(jiān)測曲線顯示、分析； 
　　● 歷史數(shù)據(jù)查詢及報表輸出； 
　　● 綜合分析及頂板安全評估分析。 
　　● 局、礦頂板動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡功能 
　　● 網(wǎng)絡用戶web訪問模式在線動態(tài)監(jiān)測； 
　　● 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息共享； 
　　● 綜合分析及頂板安全評估分析； 
　　● 監(jiān)測日報網(wǎng)上報表； 
　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成 
　　“煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”的主要特點是采用環(huán)行總線結(jié)構(gòu)，可涵蓋全礦井多類型礦壓參數(shù)監(jiān)測。系統(tǒng)以計算機網(wǎng)絡為主體，兼容井下通訊電纜、光纜專線、以太網(wǎng)絡多種數(shù)據(jù)傳輸模式。監(jiān)測參數(shù)包括：工作面支架作阻力檢測、圍巖離層運動檢測、錨桿載荷應力檢測、巖層（煤層）內(nèi)部應力檢測四個方面。 
　　系統(tǒng)的監(jiān)測功能組成  
監(jiān)測系統(tǒng)由井下和井上兩大部分組成，如圖1所示。監(jiān)測系統(tǒng)有4個不同監(jiān)測功能的子系統(tǒng)組成。4個監(jiān)測子系統(tǒng)從功能上加以區(qū)分，硬件結(jié)構(gòu)使用統(tǒng)一的總線地址編碼，系統(tǒng)的實際布置上分站可以混合排列，監(jiān)測服務器通過通訊協(xié)議區(qū)分數(shù)據(jù)類型。井上檢測服務器（計算機）可接入礦區(qū)局域網(wǎng)絡，支持網(wǎng)絡在線監(jiān)測和信息共享。 
　　井上監(jiān)測信息與報警網(wǎng)絡 
　　如圖2，井上監(jiān)測信息與報警網(wǎng)絡包括：1）數(shù)據(jù)接收單元、監(jiān)測服務器；2）礦井辦公局域網(wǎng)和客戶端。井下監(jiān)測網(wǎng)絡通過井下的監(jiān)測主站接入礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機或光纖或通訊線纜將數(shù)據(jù)傳送到井上。當使用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)時傳輸數(shù)據(jù)，選用主站的rj45接口并將主站設置成nport（以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)服務器）模式。當選用電話通訊線路時將主站配置成rds（基帶差分傳輸）通訊模式。 
　　監(jiān)測服務器采用工業(yè)級pc，擴展了rds 數(shù)據(jù)接發(fā)通訊單元。工業(yè)pc 配置earthnet以太網(wǎng)網(wǎng)接口（rj45）與局域網(wǎng)交換機連接。監(jiān)測服務器獲取井下以太環(huán)網(wǎng)nport接口監(jiān)測數(shù)據(jù)時需保證與環(huán)網(wǎng)相通的物理鏈路。本系統(tǒng)監(jiān)測分析軟件cmpses 運行windows 2003 server平臺，數(shù)據(jù)庫采用sql server，采用c/s 和b/s結(jié)構(gòu)，支持礦井局域網(wǎng)客戶端模式和web訪問模式。cmpses監(jiān)測分析軟件支持gprs/cdma公用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的圖文短信群發(fā)信息和報警功能。監(jiān)測服務器連接gprs/cdma數(shù)據(jù)接發(fā)單元，根據(jù)軟件的配置信息，授權(quán)的手機用戶可接收不同的數(shù)據(jù)信息和報警服務。報警信息分2級：預警信息和緊急報警信息。 
　　井下部分硬件組成 
　　頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)井下部分包括：通訊主站、測區(qū)通訊分站、測區(qū)壓力監(jiān)測分機、頂板離層監(jiān)測傳感器、錨桿/錨索應力監(jiān)測傳感器、鉆孔應力傳感器以及防爆型供電電源和通訊電纜組成。井下部分采用兩級隔離485總線，通訊主站下位總線連接測區(qū)通訊分站，Zui大可連接16個測區(qū)分站。測區(qū)通訊分站承擔不同的監(jiān)測功能，一般一臺通訊分站負責監(jiān)測一個開采工作面及回采巷道，測區(qū)內(nèi)總線連接壓力分機、離層總線式傳感器、錨桿總線式傳感器、鉆孔應力總線式傳感器。每個通訊分站Zui大可連接64個監(jiān)測站點（分機或傳感器），可滿足國內(nèi)大型礦井多采區(qū)布置的礦壓監(jiān)測需要。不同類型的監(jiān)測站點采用統(tǒng)一編碼。通過通訊協(xié)議中的標志符區(qū)分參數(shù)類型。通訊主站內(nèi)置rds-100、pts485、de311通訊接口，分別支持電話線、單膜光纖、以太網(wǎng)（tcp/ip協(xié)議）數(shù)據(jù)傳輸。井下通訊主站可通過電話線路、單模光纖或以太環(huán)網(wǎng)與井上的監(jiān)測服務器連接連接。 
　　系統(tǒng)的主要技術(shù)指標 
　　使用環(huán)境 
　　1） 環(huán)境溫度：0℃～+40℃； 
　　2） 相對濕度：<90%（+25℃）； 
　　3） 大氣壓力：80kpa～106pa； 
　　4） 海拔：<3000 米； 
　　5） 無顯著振動和沖擊的場合； 
　　6） 允許在煤礦井下含瓦斯等爆炸性氣體但無腐蝕性氣體的環(huán)境中使用； 
　　系統(tǒng)綜合技術(shù)指標 
　　監(jiān)測服務器操作系統(tǒng): windows 2000 service sp4 
　　數(shù)據(jù)庫平臺： sql server 2005 標準版 
　　網(wǎng)絡平臺：局域網(wǎng) 
　　1）系統(tǒng)分站容量 1——16 （通訊分站） 
　　2）系統(tǒng)監(jiān)測點數(shù)< 1000 
　　3）系統(tǒng)通訊距離:通訊線纜：<10km   光纖及以太網(wǎng)<25km 
　　4）巡測周期 5秒/分站 
　　5）傳輸接口can總線信號 串行異步 
　　6）通訊速率2400—19200bps 
　　傳輸接口的技術(shù)指標 
　　1) 輸入通道 1——4路 
　　2）輸入接口can總線信號 
　　3）輸出接口rs-232 
　　4）安全隔離方式光電耦合（2500v） 
　　5）電源 ac 220v 0.1a 
　　6）具有通訊指示燈以及電源上電指示燈 
　　通訊分站的技術(shù)指標 
　　1） 站點容量 1——32 
　　2） 顯示方式lcd 128*64 led背光 
　　3） 通訊方式rs-485 2400bps 
　　4） 通訊距離1200m (工作面) 
　　5） 電源dc18v （本安電源）150 ma 
　　6）防爆形式本質(zhì)安全型exibl 
　　7）緩存容量：32kb 
　　壓力傳感器的技術(shù)指標 
　　1）壓力通道數(shù)2 
　　2）量程 0——60mpa 
　　3）精度1.5% 
　　4) 顯示方式3位數(shù)顯高強光led 
　　5) 通訊方式：無線電磁波通信 
　　6）通信距離：100米（工作面） 
　　7) 電源dc3.6v （鋰電池） 50ma 
　　8）防爆形式本質(zhì)安全型exibl 
　　圍巖移動傳感器的技術(shù)指標 
　　1）安裝深度 1——20米 
　　2）量程 0——500mm 
　　3) 測量精度1% 
　　4）電源 7——18v 20ma 
　　5）輸出rs-485 串行異步 
　　6）通信距離：1200米 
　　7）通信速率：2400bps 
　　6）防爆形式本質(zhì)安全型exibl 
　　錨桿應力監(jiān)測傳感器的技術(shù)指標 
　　1）量程 0——450kn 
　　2）測量精度1% 
　　3）輸出信號 0——125mv 
　　4）電源 7——18v 
　　5）防爆形式本質(zhì)安全型exibl 
　　鉆孔應力傳感器的技術(shù)指標 
　　1）安裝范圍 1——12m 
　　2) 量程 0——25 mpa

3）測量精度2.5% 
　　4）輸出信號 0——125mv 
　　5）電源 7——18v 
　　6）防爆形式本質(zhì)安全型exib1 
　　監(jiān)測系統(tǒng)配置表 
　　1、系統(tǒng)配置如下： 
　　序號名稱型號單位數(shù)量 
　　井上部分1地面監(jiān)控主機研華510臺1 
　　2激光打印機hp1025臺1 
　　3ups電源stk臺1 
　　4地面礦用本安型信息傳輸接口kj616-j（a）臺1 
　　5數(shù)據(jù)處理軟件kyj套1 
　　6防雷柵sr-e24v/2s個1 
　　井下部分7    礦用本安型信息傳輸接口kj616-j（b）臺1 
　　8    礦用數(shù)據(jù)傳輸分站kj616-f臺3 
　　9礦用本安型數(shù)據(jù)傳輸子站kj616-f1臺3 
　　10    礦用壓力傳感器gpd60臺10 
　　11   礦用圍巖移動傳感器gud500臺50 
　　12礦用本安型錨桿（索）應力傳感器gpd450m臺50 
　　13礦用本安型鉆孔應力傳感器gyw25臺50 
　　14礦用隔爆兼本安不間斷電源dxj127-12臺7 
　　15通訊線纜mhyv1*4*7/0.37米3000 
　　16接線盒jhh-3t個170