導語：光纖頂板動態(tài)監(jiān)測預警系統(tǒng)是基于光學原理，采用國際領先的光纖傳感技術，實現(xiàn)頂板離層、錨桿（索）應力、煤巖層應力的多參數(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)控預警預報。
一、概述
礦用光纖頂板動態(tài)監(jiān)測預警系統(tǒng)是基于光學原理，采用國際領先的光纖傳感技術，實現(xiàn)頂板離層、錨桿（索）應力、煤巖層應力的多參數(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，長期漂移小；
2.一臺主機可同時監(jiān)測頂板離層、錨桿（索）應力及鉆孔壓力，復用能力強；
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)測技術對比
系統(tǒng)構架圖
（三）技術指標
1.系統(tǒng)主機技術指標
2.光纖傳感器技術指標
（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)實際情況設定不同地點的頂板參數(shù)預警值、報警級別及地理位置名稱；系統(tǒng)可設置聲音報警功能。
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)圖上直接查詢設備信息、運行歷史數(shù)據(jù)等。
（五）應用案例
目前該技術已在山東、河北、山西、黑龍江、安徽等有關單位推廣使用。
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害監(jiān)測領域的應用及推廣。
1.產(chǎn)品特點
◆人性化的設計，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，適應于各種惡劣環(huán)境下的溫度、位移、壓力、應力、應變等參數(shù)的測量。主機采用快速可調(diào)諧激光技術，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、應力、應變等參數(shù)；
◆能夠顯示壓力、溫度、液位、應力、應變等參數(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)就地無源顯示，同時可通過監(jiān)測主機實時在線顯示當前頂板離層量。
1.應用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術開發(fā)，無源本安，可適應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.技術指標
五、礦用光纖錨桿（索）應力傳感器
礦用光纖錨桿（索）應力傳感器主要用于煤礦井下錨桿（索）軸向應力監(jiān)測，測量因采動影響錨桿（索）應力的變化，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、結構緊湊、無需供電、便于安裝和使用等特點。
1.應用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術開發(fā)，無源本安，可適應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力變化量的監(jiān)測。
2.技術指標
六、礦用光纖鉆孔應力傳感器
礦用光纖鉆孔應力傳感器（以下簡稱鉆孔應力）主要用于測量煤礦井下工作面預留煤柱、煤體內(nèi)部、巖體承載應力的變化量的監(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、結構緊湊、無需供電、便于安裝和使用等特點。
1.應用場景
本產(chǎn)品基于光纖光柵技術開發(fā)，無源本安，可適應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力變化量的監(jiān)測。
2.技術指標
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