導(dǎo)語：光纖頂板動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是基于光學(xué)原理，采用國際領(lǐng)先的光纖傳感技術(shù)，實現(xiàn)頂板離層、錨桿（索）應(yīng)力、煤巖層應(yīng)力的多參數(shù)實時監(jiān)測。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)》，該系統(tǒng)涉及的礦用光纖傳感器提供一種現(xiàn)場安裝方便、現(xiàn)場可視化、無源監(jiān)測、測量精度高、量程范圍大、本質(zhì)安全，特別適合在易燃易爆、高溫、高壓、潮濕、強電磁場、腐蝕性等極端條件下的測量，并能實時本地顯示及遠程實時監(jiān)控預(yù)警預(yù)報。
一、概述
礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是基于光學(xué)原理，采用國際領(lǐng)先的光纖傳感技術(shù)，實現(xiàn)頂板離層、錨桿（索）應(yīng)力、煤巖層應(yīng)力的多參數(shù)實時監(jiān)測；光纖傳感器以光波為載體，以光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測量信號，具有不帶電、體積小、實時監(jiān)測、在線傳輸、多參數(shù)、大容量、抗干擾、本質(zhì)安全等特點，便于及時掌握和綜合分析頂板動態(tài)變化規(guī)律，防治頂板事故；同時為合理確定支護參數(shù)，解決支護不足或過度支護問題提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)，提高煤礦頂板管理及智能化建設(shè)水平。
（一）系統(tǒng)特點
1.本質(zhì)安全，現(xiàn)場檢測不需供電，不受外界電磁場干擾，長期漂移?。?
2.一臺主機可同時監(jiān)測頂板離層、錨桿（索）應(yīng)力及鉆孔壓力，復(fù)用能力強；
3.準確判斷頂板離層位移量、錨桿（索）的受力情況及巷幫壓力；
4.實時在線監(jiān)測頂板、錨桿（索）及圍巖受力變形，通過完整的數(shù)據(jù)分析，一方面實時把控頂板變化動態(tài)，預(yù)防頂板事故；另一方面可以通過數(shù)據(jù)分析，準確把握頂板離層位置，為合理支護參數(shù)，降低支護成本，提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
（二）光纖頂板動態(tài)監(jiān)測與傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)對比
系統(tǒng)構(gòu)架圖
（三）技術(shù)指標
1.系統(tǒng)主機技術(shù)指標
2.光纖傳感器技術(shù)指標
（四）系統(tǒng)功能
1.顯示功能：滿足多種類型圖表、系統(tǒng)圖、曲線圖、柱狀圖等現(xiàn)實要求。
2.分析功能：滿足歷史趨勢顯示，對未來趨勢進行評估，提供檢修參考信息。
3.報警功能：可根據(jù)實際情況設(shè)定不同地點的頂板參數(shù)預(yù)警值、報警級別及地理位置名稱；系統(tǒng)可設(shè)置聲音報警功能。
4.打印功能：具備各種報表的打印功能。
5.上傳功能：滿足實時數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳，輕松實現(xiàn)無人值守。
6.自診斷功能：系統(tǒng)中某一個傳感器出現(xiàn)故障，能夠通過軟件甄別出故障傳感器。
7.表格定制：滿足用戶可定制各種表格：實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)及統(tǒng)計報表、報警一覽表等。
8.查詢功能：滿足在系統(tǒng)圖上直接查詢設(shè)備信息、運行歷史數(shù)據(jù)等。
（五）應(yīng)用案例
目前該技術(shù)已在山東、河北、山西、黑龍江、安徽等有關(guān)單位推廣使用。
二、礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測主機
礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測主機是一種更適合煤礦安全生產(chǎn)需求的頂板動態(tài)監(jiān)測主機，該主機可接入礦用頂板離層、錨桿（索）載荷、煤巖層應(yīng)力、振動、液位、壓力等光纖傳感器，其現(xiàn)場安裝方便、現(xiàn)場可視、實時監(jiān)測、測量精度高、量程范圍大、隔爆兼本質(zhì)安全，并能實時本地顯示及遠程實時監(jiān)測與預(yù)警。礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測主機提供兼容礦井大部分電源從127V、660V、1140V,無需考慮接電難問題。系統(tǒng)單臺主機設(shè)計容量大，物理通道數(shù)不少于36個，一臺主機可同時連接各類光纖傳感器180支以上，更適合在煤礦頂板動力災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用及推廣。
1.產(chǎn)品特點
◆人性化的設(shè)計，主機采用高端大氣液晶屏顯示；
◆主機容量大，不少于36個通道；
◆支持不同物理量、多參數(shù)光纖傳感器的連接；
◆響應(yīng)時間快、穩(wěn)定性好、兼容性及帶載能力強；
◆具有工業(yè)級標準化通訊協(xié)議MODBUS/TCP協(xié)議；
◆實時在線監(jiān)測、遠程控制；
◆具有自診斷、自修復(fù)功能，自動識別傳感器的工作狀態(tài)；
◆支持趨勢報警、定制報警、異常報警等多種報警方式；
◆申請國家發(fā)明專利：一種礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測裝置。
2.主要技術(shù)參數(shù)
三、多參數(shù)光纖光柵解調(diào)主機
光纖光柵多參數(shù)光纖光柵解調(diào)主機是我公司研發(fā)的新一代光纖光柵解調(diào)儀，適應(yīng)于各種惡劣環(huán)境下的溫度、位移、壓力、應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的測量。主機采用快速可調(diào)諧激光技術(shù)，用光信號進行測量和傳輸，實現(xiàn)了測量現(xiàn)場的無源檢測。輸出光功率低于10mw，光纖傳感器不帶電，封裝滿足阻燃抗靜電，本質(zhì)安全。特別適用于非煤礦山、石油化工、高壓電力、危險品倉庫等易燃、易爆、強電磁干擾的環(huán)境。具有測量準確、安裝方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。
1.技術(shù)特點
◆能夠?qū)崟r顯示光譜信號圖；
◆能夠?qū)崟r監(jiān)測顯示壓力、溫度、液位、應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)；
◆能夠顯示壓力、溫度、液位、應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)及溫、壓差變化趨勢；
◆基于定值、趨勢等報警功能。
2.技術(shù)指標
四、礦用光纖頂板離層傳感器
礦用光纖頂板離層傳感器是我公司獨立自主研發(fā)的一種新型的光纖位移傳感器。當頂板發(fā)生位移時，傳感器內(nèi)部光纖光柵波長隨之發(fā)生變化，通過解調(diào)分析光柵波長的變化可以得到頂板的離層量，解決了現(xiàn)場防塵、防水、抗電磁干擾等問題。光纖頂板離層傳感器可實現(xiàn)就地?zé)o源顯示，同時可通過監(jiān)測主機實時在線顯示當前頂板離層量。
1.應(yīng)用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術(shù)開發(fā)，無源本安，可適應(yīng)用于具有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，作為煤礦井下各類巷道、工作面和其它礦山、隧道等需要安裝使用的地點進行煤礦巷道頂板離層量變化的監(jiān)測。
2.技術(shù)指標
五、礦用光纖錨桿（索）應(yīng)力傳感器
礦用光纖錨桿（索）應(yīng)力傳感器主要用于煤礦井下錨桿（索）軸向應(yīng)力監(jiān)測，測量因采動影響錨桿（索）應(yīng)力的變化，是研究采場動壓作用規(guī)律的重要手段?？捎糜诓蓤鰶_擊低壓初期預(yù)測和趨勢分析。傳感器為無源本質(zhì)安全型產(chǎn)品，本產(chǎn)品具有現(xiàn)場可視化、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、無需供電、便于安裝和使用等特點。
1.應(yīng)用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術(shù)開發(fā)，無源本安，可適應(yīng)用于具有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，作為煤礦井下各類巷道、工作面煤柱和其它礦山、隧道等需要安裝使用的地點進行煤礦巷道頂板及兩幫巖體應(yīng)力變化量的監(jiān)測。
2.技術(shù)指標
六、礦用光纖鉆孔應(yīng)力傳感器
礦用光纖鉆孔應(yīng)力傳感器（以下簡稱鉆孔應(yīng)力）主要用于測量煤礦井下工作面預(yù)留煤柱、煤體內(nèi)部、巖體承載應(yīng)力的變化量的監(jiān)測。傳感器為無源本質(zhì)安全型產(chǎn)品，本產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、無需供電、便于安裝和使用等特點。
1.應(yīng)用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術(shù)開發(fā)，無源本安，可適應(yīng)用于具有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，作為煤礦井下各類巷道、工作面煤柱和其它礦山、隧道等炫耀安裝使用的地點進行煤礦巷道頂板及兩幫巖體應(yīng)力變化量的監(jiān)測。
2.技術(shù)指標
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