簡析礦山水文監測中群組專用移動通信技術的運用

卜瑜

[摘 要]在礦山生產中，做好水文監測，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測系統，可以實現對井下水文信息的遠程采集和動態監控，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生產管理中必須放在首要位置的問題，但是在不斷的發展過程中，礦山企業的生產效率持續提高，傳統的水文監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，需要引入現代化通信技術，實現對于礦井水文參數的自動監測分析，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對于各種數據信息的存儲和傳遞函數的轉化，結合專用的控制通道來發送信息業務，直接實現信息發送端與目的地址的信息傳輸。中央終端能夠對信息發送的結果進行確認，如果由于干擾或者其他因素導致呼叫失敗，則網絡會繼續發出呼叫信息，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測中的運用

2.1 系統架構

礦井水文監測系統的基本架構如圖2所示。

在系統設計中，應用了GSM技術，不僅能夠對現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，其能夠提供數據業務、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測的各種需求。

2.2 數據管理

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

同時，為了能夠實現對井下水文情況的動態監測，方便做好水文變化的預測和分析，需要構建相應的數據庫，做好數據信息的記錄和存儲。在這個過程中，涉及幾個重要的內容，一是實時數據的插入，主要是從工作表中將信息復制到數據庫，確保每一個數據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，能夠將水文數據庫模型中的全部信息輸出，也可以根據實際需要選擇部分信息進行輸出；三是平均水位預測，主要是數據管理系統通過對井下水位季節性變化的趨勢，來對季節的平均水位進行預測。

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

2.3 系統應用

以某煤礦為例，對系統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測工作。

結合現場試驗分析，確定系統的各個參數指標，對系統進行調試。測量得到水文參數可以存儲到數據庫中，構建相應的歷史數據表和動態數據表。同時，需要對系統的數據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。結合礦區水文監測結果，發現監測巷道的的水位呈現出前高后低的趨勢，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定性。

為了對系統的準確性進行檢驗，將動態監測的結果與人工監測結構進行了對比，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，水文監測系統得到的監測數據與人工實際測量得到的數據相對誤差最大為1.01%，基本上能夠真實的反應水位情況。

在試運行階段，系統運轉良好，可以實現對于水溫、水位等的實時動態監測，即使部分傳感器出現問題，系統也會自動發出告警信息，提醒值班人員進行處理，保證了水文監測的動態性和連續性。

3 結語

在礦山水文監測中，應用群組專用移動通信技術構建相應的水文遠程監測系統，能夠實現數據信息的自動化采集，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測系統，可以實現對井下水文信息的遠程采集和動態監控，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生產管理中必須放在首要位置的問題，但是在不斷的發展過程中，礦山企業的生產效率持續提高，傳統的水文監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，需要引入現代化通信技術，實現對于礦井水文參數的自動監測分析，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對于各種數據信息的存儲和傳遞函數的轉化，結合專用的控制通道來發送信息業務，直接實現信息發送端與目的地址的信息傳輸。中央終端能夠對信息發送的結果進行確認，如果由于干擾或者其他因素導致呼叫失敗，則網絡會繼續發出呼叫信息，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測中的運用

2.1 系統架構

礦井水文監測系統的基本架構如圖2所示。

圖1 水文監測系統架構

在系統設計中，應用了GSM技術，不僅能夠對現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，其能夠提供數據業務、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測的各種需求。

2.2 數據管理

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

同時，為了能夠實現對井下水文情況的動態監測，方便做好水文變化的預測和分析，需要構建相應的數據庫，做好數據信息的記錄和存儲。在這個過程中，涉及幾個重要的內容，一是實時數據的插入，主要是從工作表中將信息復制到數據庫，確保每一個數據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，能夠將水文數據庫模型中的全部信息輸出，也可以根據實際需要選擇部分信息進行輸出；三是平均水位預測，主要是數據管理系統通過對井下水位季節性變化的趨勢，來對季節的平均水位進行預測。

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

2.3 系統應用

以某煤礦為例，對系統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測工作。

結合現場試驗分析，確定系統的各個參數指標，對系統進行調試。測量得到水文參數可以存儲到數據庫中，構建相應的歷史數據表和動態數據表。同時，需要對系統的數據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。結合礦區水文監測結果，發現監測巷道的的水位呈現出前高后低的趨勢，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定性。

為了對系統的準確性進行檢驗，將動態監測的結果與人工監測結構進行了對比，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，水文監測系統得到的監測數據與人工實際測量得到的數據相對誤差最大為1.01%，基本上能夠真實的反應水位情況。

在試運行階段，系統運轉良好，可以實現對于水溫、水位等的實時動態監測，即使部分傳感器出現問題，系統也會自動發出告警信息，提醒值班人員進行處理，保證了水文監測的動態性和連續性。

3 結語

在礦山水文監測中，應用群組專用移動通信技術構建相應的水文遠程監測系統，能夠實現數據信息的自動化采集，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測中的應用[J].煤礦安全，2016（07）.