煤矿瓦斯抽采在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统，它包括井下瓦斯管网监控系统、传输网络系统和地面监控服务器系统。井下瓦斯管网监控系统包括分别安装于地面瓦斯抽采泵站、回风井底总回风主管路、各采区总回风主管路、顺槽支管路、回采顺槽百米单元管路各安装一套瓦斯在线监测装置，瓦斯在线监测装置连接隔爆兼本安型分站；环网交换机连接所述的隔爆兼本安型分站，由核心交换机和环网交换机组成环网，所述的核心交换机还与网络交换机连接；地面监控服务器系统包括分别与网络交换机连接的监控主机、数据库服务器和应用服务器。能够实现对瓦斯抽采管网系统全方位实时在线检测。

【技术实现步骤摘要】
煤矿瓦斯抽采在线监测系统
本技术涉及煤矿安全生产
，特别是一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统。
技术介绍
瓦斯抽采是预防瓦斯突出危险的有效手段，为了有效地进行抽采达标评判工作，积极响应国家职能部门对瓦斯抽采先达标后开采的政策，因此，迫切需要建立一套煤矿瓦斯抽采管网监控系统，基于成熟、稳定、可靠的传感器监测技术，实时在线监测井下各主管道、干管道、支管道、独立区域管道监测点瓦斯的浓度、流量、温度、压力等综合参数，并进行分析总结。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够实现对瓦斯抽采管网系统全方位实时在线检测的煤矿瓦斯抽采在线监测系统。为解决以上技术问题，本技术提供的一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统，包括井下瓦斯管网监控系统、传输网络系统和地面监控服务器系统，所述的井下瓦斯管网监控系统包括分别安装于地面瓦斯抽采泵站、回风井底总回风主管路、各采区总回风主管路、顺槽支管路、回采顺槽百米单元管路各安装一套瓦斯在线监测装置，瓦斯在线监测装置连接隔爆兼本安型分站；所述的传输网络系统包括数据光缆、环网交换机、核心交换机和网络交换机，环网交换机连接所述的隔爆兼本安型分站，由核心交换机和环网交换机组成环网，所述的核心交换机还与网络交换机连接；所述的地面监控服务器系统包括分别与网络交换机连接的监控主机、数据库服务器和应用服务器。进一步地，所述的回采顺槽百米单元管路处的瓦斯在线检测装置采用超声波低流速传感器测量瓦斯流量。进一步地，所述的瓦斯在线监测装置包括流量、温度和压力三合一传感器、红外甲烷传感器和一氧化碳传感器。进一步地，所述的网络交换机连接可以与因特网或专网连接的路由器。本技术具有以下有益效果：（1）该瓦斯抽采在线监控系统，能够连续、实时监测显示井下各测点瓦斯抽采情况，有效解决了人工孔板观测的不连续性，数据统计更具实效性、科学性，代替人工观测，降低了人工劳动强度。（2）该瓦斯抽采在线监控系统，能够直观的反应井下瓦斯抽采系统全局瓦斯抽采情况，便于根据现场情况调整、优化瓦斯抽采系统布置。（3）该瓦斯抽采在线监控系统，其低流速瓦斯传感器能够监测瓦斯抽采管路内低于1m3/min的瓦斯流量，提高了数据监测的准确性。附图说明图1为本技术所述的煤矿瓦斯抽采在线检测系统结构框图。图中，1-瓦斯在线监测装置，2-隔爆兼本安型分站，3-环网交换机，4-核心交换机，5-网络交换机，6-监控主机，7-数据库服务器，8-应用服务器，9-三合一传感器，10-红外甲烷传感器，11-一氧化碳传感器，12-路由器，13-汇聚指挥平台。具体实施方式煤矿瓦斯抽采监控系统的建立，是实现煤矿现代化管理的一部分，科学的分析瓦斯抽采管道及关联管道瓦斯的动态变化趋势，为正确判别管段断、堵等异常情况提供翔实的依据。同时，监控系统不仅提供各个主、支干管道瓦斯抽采的计量，还提供各个瓦斯抽采区域的瓦斯抽采效果评价分析，从而为优化瓦斯抽采方案，满足瓦斯抽采达标分析评价要求，提供坚实的、可信的数据支撑，进而为指导煤矿安全生产发挥重要作用。基于此，参考图1，本技术典型的实施方式提供一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统，包括井下瓦斯管网监控系统、传输网络系统和地面监控服务器系统。井下瓦斯管网监控系统井下瓦斯管网监控系统包括分别安装于地面瓦斯抽采泵站、回风井底总回风主管路、各采区总回风主管路、顺槽支管路、回采顺槽百米单元管路各安装一套瓦斯在线监测装置1，瓦斯在线监测装置1连接隔爆兼本安型分站2。上述瓦斯在线检测装置1对各个监测点流量、负压、温度、甲烷气体浓度以及一氧化碳气体浓度进行实时监测，并将监测数据传输至隔爆兼本安型分站2，所述隔爆本安型分站2优选采用KJ370-F矿用本安型分站，能对井下管道和环境参数进行连续监测，并能及时将监测到的各种参数、设备状态传送至地面服务器中心，并负责为测点监测设备提供电力保障。同时，当环境监测参数超限时，通过控制断电器断掉设定设备的电源。各测点瓦斯在线监测装置1采用插接式安装，操作灵活，维修、更换简单方便。根据本技术，优选地，所述的回采顺槽百米单元管路处的瓦斯在线检测装置采用超声波低流速传感器测量瓦斯流量。超声波低流速传感器测量流量下限低，可测量下限0.4m/s，而一般在线监测装置测量下限为1m/s，流量低于1.0m3/min时便会出现直接变为0等数据失准现象，百米抽采单元经过长时间瓦斯抽采后，瓦斯含量势必会下降，瓦斯管路中的瓦斯流量便会较小，流速降低，超声波低流速传感器能够监测瓦斯管内流量低于1.0m3/min的瓦斯流量，避免了由于长时间抽采后，煤层瓦斯含量降低，导致百米单元管内瓦斯流量降低，测量失准现象的发生。根据本技术，优选地，所述的瓦斯在线监测装置包括流量、温度和压力三合一传感器9、红外甲烷传感器10和一氧化碳传感器11。优选采用CGWZ-100（A）型循环自激式传感器，能够对各个监测点流量、负压、温度、进行实时监测，红外甲烷传感器利用红外测量技术，基于红外漫反射的原理，通过增加检测甲烷气体反射光程，光谱吸收法检测甲烷气体浓度，具有选择性好、灵敏度高、产生干扰信号小、系统信噪比高等优点，提高了瓦斯浓度测量的灵敏性和准确性，能够准确对监测点瓦斯浓度进行实时在线监测。传输网络系统传输网络系统包括数据光缆、环网交换机3、核心交换机4和网络交换机5，环网交换机3连接所述的隔爆兼本安型分站2，由核心交换机4和环网交换机3组成环网，所述的核心交换机4还与网络交换机5连接。采用数据光缆铺设传输环网，将井下瓦斯抽采管网的监测数据按照采集要求及时传输到矿山地面监控服务器系统的采集设备中，并将人工或者自动控制指令及时分发给井下分站。根据本技术，所述的网络交换机5连接可以与因特网或专网连接的路由器12。地面监控服务器系统地面监控服务器系统包括分别与网络交换机5连接的监控主机6、数据库服务器7和应用服务器8，此外还包括与网络交换机5连接的汇聚指挥平台13。通过传输终端软件系统，将传输网络系统上传的监测数据进行及时的分析处理、存储及实时展示、报表统计及打印，并对异常进行提醒和告警，为指导生产提供及时、可靠的监测数据支持。该瓦斯抽采在线监控系统，基于GE公司的iFix组态软件进行系统开发显示，数据库基于ProficyHistorian实时历史数据库，报警数据库基于SQLServer关系型数据库，并使用iFIXWebSpace软件进行网络发布，使得监测人员可以在公司任意电脑上对系统进行实时监测；其数据传输端口能够与矿井大监测系统对接，无需单独建立传输系统，兼容性高。基于稳定、可靠的瓦斯抽采管道传感器监测技术的应用，研究、生产、推广应用煤矿瓦斯抽采管网监控系统，可以实现瓦斯管道瓦斯的浓度、流量、温度和压力等综合参数自动化的瓦斯抽采效果监测和评价，为掌握瓦斯运行的规律提供科学的依据，并提供及时的异常处置预案，极大的解决我国绝大多数矿井煤矿瓦斯抽采监测存在的监测数据滞后、实时性不强、数据监测不准确、数据监测无关联的问题，也对矿的安全生产具有现实意义，更对于我国煤矿瓦斯管网监控技术的科技进步也具有非常重要的意义。本技术所述系统根据井下实际瓦斯抽采系统布局建立显示界面，根据抽采系统设立关联测点，安装监测装置，通过光纤网络传送监测数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统，其特征在于：包括井下瓦斯管网监控系统、传输网络系统和地面监控服务器系统，所述的井下瓦斯管网监控系统包括分别安装于地面瓦斯抽采泵站、回风井底总回风主管路、各采区总回风主管路、顺槽支管路、回采顺槽百米单元管路各安装一套瓦斯在线监测装置（1），瓦斯在线监测装置（1）连接隔爆兼本安型分站（2）；所述的传输网络系统包括数据光缆、环网交换机（3）、核心交换机（4）和网络交换机（5），环网交换机（3）连接所述的隔爆兼本安型分站（2），由核心交换机（4）和环网交换机（3）组成环网，所述的核心交换机（4）还与网络交换机（5）连接；所述的地面监控服务器系统包括分别与网络交换机（5）连接的监控主机（6）、数据库服务器（7）和应用服务器（8）。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿瓦斯抽采在线监测系统，其特征在于：包括井下瓦斯管网监控系统、传输网络系统和地面监控服务器系统，所述的井下瓦斯管网监控系统包括分别安装于地面瓦斯抽采泵站、回风井底总回风主管路、各采区总回风主管路、顺槽支管路、回采顺槽百米单元管路各安装一套瓦斯在线监测装置（1），瓦斯在线监测装置（1）连接隔爆兼本安型分站（2）；所述的传输网络系统包括数据光缆、环网交换机（3）、核心交换机（4）和网络交换机（5），环网交换机（3）连接所述的隔爆兼本安型分站（2），由核心交换机（4）和环网交换机（3）组成环网，所述的核心交换机（4）还与网络交换机（5）连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：管俊才，张肖峰，史华荣，李晓林，刘玉栋，荆履财，荆向明，崔志芳，冀杰，
申请(专利权)人：山西新元煤炭有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西,14