卜瑜

[摘 要]在礦山生產中，做好水文監(jiān)測，是保證生產安全的一個重要舉措，必須得到足夠的重視?；谌航M專用移動通信技術，構建了相應的礦井水文遠程監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對井下水文信息的遠程采集和動態(tài)監(jiān)控，方便管理人員及時做出決策，保證礦井生產安全。

[關鍵詞]礦山；水文監(jiān)測；群組專用移動通信技術；運用

[中圖分類號]TD65 [文獻標識碼]A

安全問題是礦山企業(yè)生產管理中必須放在首要位置的問題，但是在不斷的發(fā)展過程中，礦山企業(yè)的生產效率持續(xù)提高，傳統(tǒng)的水文監(jiān)測方法暴露出越來越多的問題，已經逐漸無法滿足安全管理的要求。對此，需要引入現(xiàn)代化通信技術，實現(xiàn)對于礦井水文參數(shù)的自動監(jiān)測分析，以此保證礦井生產安全。

1 群組專用移動通信技術概述

群組專用移動通信技術，或者說蜂窩移動通信，簡稱GSM，是無線通信網絡支持下的一種即時性移動通信技術，可以在信息服務中心實現(xiàn)對于各種數(shù)據(jù)信息的存儲和傳遞函數(shù)的轉化，結合專用的控制通道來發(fā)送信息業(yè)務，直接實現(xiàn)信息發(fā)送端與目的地址的信息傳輸。中央終端能夠對信息發(fā)送的結果進行確認，如果由于干擾或者其他因素導致呼叫失敗，則網絡會繼續(xù)發(fā)出呼叫信息，直到確認信息被可靠接收。

2 群組專用移動通信技術在礦山水文監(jiān)測中的運用

2.1 系統(tǒng)架構

礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)的基本架構如圖2所示。

在系統(tǒng)設計中，應用了GSM技術，不僅能夠對現(xiàn)有的網絡資源進行合理應用，而且信息傳輸效率高、網絡覆蓋范圍廣。時分多址技術的應用，形成了頻率-時間分割的蜂窩結構，其能夠提供數(shù)據(jù)業(yè)務、消息服務和語音服務等功能模塊，基本上可以滿足礦井下水文監(jiān)測的各種需求。

2.2 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的構建主要是為了更加直觀的做好水文監(jiān)測工作，確保管理決策的及時性和準備性。結合GSM技術，可以完成數(shù)據(jù)的收集，然后將其導入到相應的軟件中，做好數(shù)據(jù)處理和參數(shù)標定工作。

同時，為了能夠實現(xiàn)對井下水文情況的動態(tài)監(jiān)測，方便做好水文變化的預測和分析，需要構建相應的數(shù)據(jù)庫，做好數(shù)據(jù)信息的記錄和存儲。在這個過程中，涉及幾個重要的內容，一是實時數(shù)據(jù)的插入，主要是從工作表中將信息復制到數(shù)據(jù)庫，確保每一個數(shù)據(jù)都存在獨特的識別號碼，以方便進行整理和查詢；二是信息的輸出，利用查詢表，能夠將水文數(shù)據(jù)庫模型中的全部信息輸出，也可以根據(jù)實際需要選擇部分信息進行輸出；三是平均水位預測，主要是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通過對井下水位季節(jié)性變化的趨勢，來對季節(jié)的平均水位進行預測。

結合專業(yè)的應用軟件，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與地理數(shù)據(jù)的可視化，可以在界面上根據(jù)實際需求進行信息的添加或者刪除。如果需要取得平均值，則可以直接從數(shù)據(jù)庫中調用，以此來分析一段時間內的水文變化，這種模式被稱為靜態(tài)模式；如果需要獲取當前值，同樣可以從數(shù)據(jù)庫中調用實時采集到的水文參數(shù)，對地下水文狀況的實際狀態(tài)進行分析，這種模式被稱為動態(tài)模式。

2.3 系統(tǒng)應用

以某煤礦為例，對系統(tǒng)的實際應用效果進行分析。該煤礦呈東南-西北走向，全長27.4km，寬3.2～12.5km，地層構造為單斜構造，沿走向存在起伏褶曲，巖層包括了泥巖、粉砂巖、砂質泥巖等。礦區(qū)地表水豐富，以大氣降水為主要補充方式，地下水文偏高，礦井施工可能會引發(fā)突水事故，也會導致地下水位的下降，給周邊居民的生活用水帶來不便。因此，需要切實做好水文監(jiān)測工作。

結合現(xiàn)場試驗分析，確定系統(tǒng)的各個參數(shù)指標，對系統(tǒng)進行調試。測量得到水文參數(shù)可以存儲到數(shù)據(jù)庫中，構建相應的歷史數(shù)據(jù)表和動態(tài)數(shù)據(jù)表。同時，需要對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加載和傳輸功能進行測試，確保其能夠滿足相關標準的要求。結合礦區(qū)水文監(jiān)測結果，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測巷道的的水位呈現(xiàn)出前高后低的趨勢，巷道下部存在傾角為18°的含水層，上部巷道與主要含水層齊平，對于巷道的挖掘雖然有一定影響，但是在可以接收接受的范圍內，能夠保證巷道的安全性和穩(wěn)定性。

為了對系統(tǒng)的準確性進行檢驗，將動態(tài)監(jiān)測的結果與人工監(jiān)測結構進行了對比，結合對比結果分析，礦井下的地下水水位與煤礦的開采量存在一定的聯(lián)系，伴隨著開采量的增大，水位逐漸下井，總體上，地下水水位保持在16.21～19.32m之間，水文監(jiān)測系統(tǒng)得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工實際測量得到的數(shù)據(jù)相對誤差最大為1.01%，基本上能夠真實的反應水位情況。

在試運行階段，系統(tǒng)運轉良好，可以實現(xiàn)對于水溫、水位等的實時動態(tài)監(jiān)測，即使部分傳感器出現(xiàn)問題，系統(tǒng)也會自動發(fā)出告警信息，提醒值班人員進行處理，保證了水文監(jiān)測的動態(tài)性和連續(xù)性。

3 結語

在礦山水文監(jiān)測中，應用群組專用移動通信技術構建相應的水文遠程監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動化采集，構建可視化模型，能夠滿足礦山井下水文監(jiān)測的要求，方便管理人員及時決策，保證了礦山的生產安全。

[參考文獻]

[1] 于長波，韓洪杰.現(xiàn)代移動通信技術在礦山中的應用[J].煤炭技術，2012（06）.

[2] 張曼，陳寧，石慧霞，等.群組專用移動通信技術在礦山水文監(jiān)測中的應用[J].煤礦安全，2016（07）.

卜瑜

[摘 要]在礦山生產中，做好水文監(jiān)測，是保證生產安全的一個重要舉措，必須得到足夠的重視。基于群組專用移動通信技術，構建了相應的礦井水文遠程監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對井下水文信息的遠程采集和動態(tài)監(jiān)控，方便管理人員及時做出決策，保證礦井生產安全。

[關鍵詞]礦山；水文監(jiān)測；群組專用移動通信技術；運用

[中圖分類號]TD65 [文獻標識碼]A

安全問題是礦山企業(yè)生產管理中必須放在首要位置的問題，但是在不斷的發(fā)展過程中，礦山企業(yè)的生產效率持續(xù)提高，傳統(tǒng)的水文監(jiān)測方法暴露出越來越多的問題，已經逐漸無法滿足安全管理的要求。對此，需要引入現(xiàn)代化通信技術，實現(xiàn)對于礦井水文參數(shù)的自動監(jiān)測分析，以此保證礦井生產安全。

1 群組專用移動通信技術概述

群組專用移動通信技術，或者說蜂窩移動通信，簡稱GSM，是無線通信網絡支持下的一種即時性移動通信技術，可以在信息服務中心實現(xiàn)對于各種數(shù)據(jù)信息的存儲和傳遞函數(shù)的轉化，結合專用的控制通道來發(fā)送信息業(yè)務，直接實現(xiàn)信息發(fā)送端與目的地址的信息傳輸。中央終端能夠對信息發(fā)送的結果進行確認，如果由于干擾或者其他因素導致呼叫失敗，則網絡會繼續(xù)發(fā)出呼叫信息，直到確認信息被可靠接收。

2 群組專用移動通信技術在礦山水文監(jiān)測中的運用

2.1 系統(tǒng)架構

礦井水文監(jiān)測系統(tǒng)的基本架構如圖2所示。

圖1 水文監(jiān)測系統(tǒng)架構

在系統(tǒng)設計中，應用了GSM技術，不僅能夠對現(xiàn)有的網絡資源進行合理應用，而且信息傳輸效率高、網絡覆蓋范圍廣。時分多址技術的應用，形成了頻率-時間分割的蜂窩結構，其能夠提供數(shù)據(jù)業(yè)務、消息服務和語音服務等功能模塊，基本上可以滿足礦井下水文監(jiān)測的各種需求。

2.2 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的構建主要是為了更加直觀的做好水文監(jiān)測工作，確保管理決策的及時性和準備性。結合GSM技術，可以完成數(shù)據(jù)的收集，然后將其導入到相應的軟件中，做好數(shù)據(jù)處理和參數(shù)標定工作。

同時，為了能夠實現(xiàn)對井下水文情況的動態(tài)監(jiān)測，方便做好水文變化的預測和分析，需要構建相應的數(shù)據(jù)庫，做好數(shù)據(jù)信息的記錄和存儲。在這個過程中，涉及幾個重要的內容，一是實時數(shù)據(jù)的插入，主要是從工作表中將信息復制到數(shù)據(jù)庫，確保每一個數(shù)據(jù)都存在獨特的識別號碼，以方便進行整理和查詢；二是信息的輸出，利用查詢表，能夠將水文數(shù)據(jù)庫模型中的全部信息輸出，也可以根據(jù)實際需要選擇部分信息進行輸出；三是平均水位預測，主要是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通過對井下水位季節(jié)性變化的趨勢，來對季節(jié)的平均水位進行預測。

結合專業(yè)的應用軟件，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與地理數(shù)據(jù)的可視化，可以在界面上根據(jù)實際需求進行信息的添加或者刪除。如果需要取得平均值，則可以直接從數(shù)據(jù)庫中調用，以此來分析一段時間內的水文變化，這種模式被稱為靜態(tài)模式；如果需要獲取當前值，同樣可以從數(shù)據(jù)庫中調用實時采集到的水文參數(shù)，對地下水文狀況的實際狀態(tài)進行分析，這種模式被稱為動態(tài)模式。

2.3 系統(tǒng)應用

以某煤礦為例，對系統(tǒng)的實際應用效果進行分析。該煤礦呈東南-西北走向，全長27.4km，寬3.2～12.5km，地層構造為單斜構造，沿走向存在起伏褶曲，巖層包括了泥巖、粉砂巖、砂質泥巖等。礦區(qū)地表水豐富，以大氣降水為主要補充方式，地下水文偏高，礦井施工可能會引發(fā)突水事故，也會導致地下水位的下降，給周邊居民的生活用水帶來不便。因此，需要切實做好水文監(jiān)測工作。

結合現(xiàn)場試驗分析，確定系統(tǒng)的各個參數(shù)指標，對系統(tǒng)進行調試。測量得到水文參數(shù)可以存儲到數(shù)據(jù)庫中，構建相應的歷史數(shù)據(jù)表和動態(tài)數(shù)據(jù)表。同時，需要對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加載和傳輸功能進行測試，確保其能夠滿足相關標準的要求。結合礦區(qū)水文監(jiān)測結果，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測巷道的的水位呈現(xiàn)出前高后低的趨勢，巷道下部存在傾角為18°的含水層，上部巷道與主要含水層齊平，對于巷道的挖掘雖然有一定影響，但是在可以接收接受的范圍內，能夠保證巷道的安全性和穩(wěn)定性。

為了對系統(tǒng)的準確性進行檢驗，將動態(tài)監(jiān)測的結果與人工監(jiān)測結構進行了對比，結合對比結果分析，礦井下的地下水水位與煤礦的開采量存在一定的聯(lián)系，伴隨著開采量的增大，水位逐漸下井，總體上，地下水水位保持在16.21～19.32m之間，水文監(jiān)測系統(tǒng)得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工實際測量得到的數(shù)據(jù)相對誤差最大為1.01%，基本上能夠真實的反應水位情況。

在試運行階段，系統(tǒng)運轉良好，可以實現(xiàn)對于水溫、水位等的實時動態(tài)監(jiān)測，即使部分傳感器出現(xiàn)問題，系統(tǒng)也會自動發(fā)出告警信息，提醒值班人員進行處理，保證了水文監(jiān)測的動態(tài)性和連續(xù)性。

3 結語

在礦山水文監(jiān)測中，應用群組專用移動通信技術構建相應的水文遠程監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的自動化采集，構建可視化模型，能夠滿足礦山井下水文監(jiān)測的要求，方便管理人員及時決策，保證了礦山的生產安全。

[參考文獻]

[1] 于長波，韓洪杰.現(xiàn)代移動通信技術在礦山中的應用[J].煤炭技術，2012（06）.

[2] 張曼，陳寧，石慧霞，等.群組專用移動通信技術在礦山水文監(jiān)測中的應用[J].煤礦安全，2016（07）.