王晓兰

（大同煤矿集团机电装备力泰有限责任公司， 山西 大同 037000）

引言

我国煤炭资源分布复杂，伴随着国内煤炭开采过程的不断推进，煤炭的开采难度越来越大，导致发生坍塌、瓦斯爆炸等事故的概率大大增加[1-2]。虽然我国政府及相关部分出台了一系列应对政策与措施，但是安全事故依旧给煤矿与工人带来了生命财产的损失，其中工作面顶板事故尤为严重[3-4]。由于在开采过程中，巷道岩石变形、离层易发生煤矿顶板事故，通常利用液压支架进行支护，防止坍塌[5]。因此，为了有效预防顶板事故的发生，本文设计了一种液压支架压力监测系统，可对工作面的顶板状态进行监测。

1 监测系统整体方案及基本功能

1.1 系统整体方案

液压支架压力监测系统的整体结构由井上部分与井下部分组成，如图1 所示。其中井上部分由远程监控端、上位机、备用电源与打印机等设备组成，井下部分由中心分站、各节点分站、信号转换器与压力传感器等组成。井上部分中上位机为工业计算机，负责井上的调度与监测功能。井下中心分站为整个监测系统的核心部分，实时接收各节点传输回的数据，并对数据进行分析处理。本系统选用ARM 处理器作为中心分站的核心处理器，具有体积小、功耗低、性能高的优点，可满足中心分站的数据处理与计算的需求[6]。系统利用信号转换器，通过工业以太网实现井上与井下的信息传输。由于煤炭开采过程中，用到的机电设备较多，而工作面空间有限，导致监测系统布线困难，并且采用有线传输时，电缆等设备随着生产的推进也需要移动，容易发生断裂等现象，所以本文采用无线传输的方式，实现压力传感器与各分站的信息传输。……