冲击地压实时在线监测预警的基本原理是岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。

通过实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律，找到高应力区及其变化趋势，实现冲击地压危险区和

危险程度的实时监测预警和预报。

可实现以下功能:

● 井上计算机动态显示监测参数、报警;

● 井下现场显示数据和报警;

● 监测数据自动记录存储;

● 连续监测曲线显示、分析;

● 历史数据查询及报表输出;

● 综合分析及顶板安全评估分析。

● 局、矿顶板动态监测网络功能

● 网络用户Web访问模式在线动态监测;

● 数据库数据信息共享;

● 综合分析及顶板安全评估分析;

● 监测日报网上报表;

系统结构与组成

"煤矿顶板动态监测系统"的主要特点是采用环行总线结构，可涵盖全矿井多类型矿压参数监测。系统以计算机网络为主体，兼容井下通讯电缆、光缆专线、以太网络多种数据传输模式。监测参数包括:工作面支架作阻力检测、围岩离层运动检测、锚杆载荷应力检测、岩层(煤层)内部应力检测四个方面。

系统的监测功能组成

监测系统由井下和井上两大部分组成，如图1所示。监测系统有4个不同监测功能的子系统组成。4 个监测子系统从功能上加以区分，硬件结构使用统一的总线地址编码，系统的实际布置上分站可以混合排列，监测服务器通过通讯协议区分数据类型。井上检测服务器(计算机)可接入矿区局域网络，支持网络在线监测和信息共享。

井上监测信息与报警网络

如图 2，井上监测信息与报警网络包括:1)数据接收单元、监测服务器;2)矿井办公局域网和客户端。井下监测网络通过井下的监测主站接入矿井工业以太环网交换机或光纤或通讯线缆将数据传送到井上。当使用工业以太环网时传输数据，选用主站的RJ45 接口并将主站设置成NPORT(以太网联网服务器)模式。当选用电话通讯线路时将主站配置成RDS(基带差分传输) 通讯模式。

监测服务器采用工业级PC，扩展了RDS 数据接发通讯单元。工业PC 配置Earthnet 以太网网接口(RJ45)与局域网交换机连接。监测服务器获取井下以太环网NPORT 接口监测数据时需保证与环网相通的物理链路。本系统监测分析软件CMPSES 运行Windows 2003 server 平台，数据库采用SQL server，采用C/S 和B/S结构，支持矿井局域网客户端模式和Web访问模式。CMPSES 监测分析软件支持GPRS/CDMA 公用数据传输网络的图文短信群发信息和报警功能。监测服务器连接GPRS/CDMA数据接发单元，根据软件的配置信息，授权的手机用户可接收不同的数据信息和报警服务。报警信息分2级:预警信息和紧急报警信息。

井下部分硬件组成

顶板动态监测系统井下部分包括:通讯主站、测区通讯分站、测区压力监测分机、顶板离层监测传感器、锚杆/锚索应力监测传感器、钻孔应力传感器以及防爆型供电电源和通讯电缆组成。井下部分采用两级隔离485总线，通讯主站下位总线连接测区通讯分站，最大可连接16 个测区分站。测区通讯分站承担不同的监测功能，一般一台通讯分站负责监测一个开采工作面及回采巷道，测区内总线连接压力分机、离层总线式传感器、锚杆总线式传感器、钻孔应力总线式传感器。每个通讯分站最大可连接64个监测站点(分机或传感器)，可满足国内大型矿井多采区布置的矿压监测需要。不同类型的监测站点采用统一编码。通过通讯协议中的标志符区分参数类型。通讯主站内置RDS-100、PTS485、DE311 通讯接口，分别支持电话线、单膜光纤、以太网(TCP/IP协议)数据传输。井下通讯主站可通过电话线路、单模光纤或以太环网与井上的监测服务器连接连接。

系统的主要技术指标