简析矿山水文监测中群组专用移动通信技术的运用

卜瑜

[摘 要]在矿山生产中，做好水文监测，是保证生产安全的一个重要举措，必须得到足够的重视。基于群组专用移动通信技术，构建了相应的矿井水文远程监测系统，可以实现对井下水文信息的远程采集和动态监控，方便管理人员及时做出决策，保证矿井生产安全。

[关键词]矿山；水文监测；群组专用移动通信技术；运用

[中图分类号]TD65 [文献标识码]A

安全问题是矿山企业生产管理中必须放在首要位置的问题，但是在不断的发展过程中，矿山企业的生产效率持续提高，传统的水文监测方法暴露出越来越多的问题，已经逐渐无法满足安全管理的要求。对此，需要引入现代化通信技术，实现对于矿井水文参数的自动监测分析，以此保证矿井生产安全。

1 群组专用移动通信技术概述

群组专用移动通信技术，或者说蜂窝移动通信，简称GSM，是无线通信网络支持下的一种即时性移动通信技术，可以在信息服务中心实现对于各种数据信息的存储和传递函数的转化，结合专用的控制通道来发送信息业务，直接实现信息发送端与目的地址的信息传输。中央终端能够对信息发送的结果进行确认，如果由于干扰或者其他因素导致呼叫失败，则网络会继续发出呼叫信息，直到确认信息被可靠接收。

2 群组专用移动通信技术在矿山水文监测中的运用

2.1 系统架构

矿井水文监测系统的基本架构如图2所示。

在系统设计中，应用了GSM技术，不仅能够对现有的网络资源进行合理应用，而且信息传输效率高、网络覆盖范围广。时分多址技术的应用，形成了频率-时间分割的蜂窝结构，其能夠提供数据业务、消息服务和语音服务等功能模块，基本上可以满足矿井下水文监测的各种需求。

2.2 数据管理

数据管理系统的构建主要是为了更加直观的做好水文监测工作，确保管理决策的及时性和准备性。结合GSM技术，可以完成数据的收集，然后将其导入到相应的软件中，做好数据处理和参数标定工作。

同时，为了能够实现对井下水文情况的动态监测，方便做好水文变化的预测和分析，需要构建相应的数据库，做好数据信息的记录和存储。在這个过程中，涉及几个重要的内容，一是实时数据的插入，主要是从工作表中将信息复制到数据库，确保每一个数据都存在独特的识别号码，以方便进行整理和查询；二是信息的输出，利用查询表，能够将水文数据库模型中的全部信息输出，也可以根据实际需要选择部分信息进行输出；三是平均水位预测，主要是数据管理系统通过对井下水位季节性变化的趋势，来对季节的平均水位进行预测。

结合专业的应用软件，能够实现数据库与地理数据的可视化，可以在界面上根据实际需求进行信息的添加或者删除。如果需要取得平均值，则可以直接从数据库中调用，以此来分析一段时间内的水文变化，这种模式被称为静态模式；如果需要获取当前值，同样可以从数据库中调用实时采集到的水文参数，对地下水文状况的实际状态进行分析，这种模式被称为动态模式。

2.3 系统应用

以某煤矿为例，对系统的实际应用效果进行分析。该煤矿呈东南-西北走向，全长27.4km，宽3.2～12.5km，地层构造为单斜构造，沿走向存在起伏褶曲，岩层包括了泥岩、粉砂岩、砂质泥岩等。矿区地表水丰富，以大气降水为主要补充方式，地下水文偏高，矿井施工可能会引发突水事故，也会导致地下水位的下降，给周边居民的生活用水带来不便。因此，需要切实做好水文监测工作。

结合现场试验分析，确定系统的各个参数指标，对系统进行调试。测量得到水文参数可以存储到数据库中，构建相应的历史数据表和动态数据表。同时，需要对系统的数据加载和传输功能进行测试，确保其能够满足相关标准的要求。结合矿区水文监测结果，发现监测巷道的的水位呈现出前高后低的趋势，巷道下部存在倾角为18°的含水层，上部巷道与主要含水层齐平，对于巷道的挖掘虽然有一定影响，但是在可以接收接受的范围内，能够保证巷道的安全性和稳定性。

为了对系统的准确性进行检验，将动态监测的结果与人工监测结构进行了对比，结合对比结果分析，矿井下的地下水水位与煤矿的开采量存在一定的联系，伴随着开采量的增大，水位逐渐下井，总体上，地下水水位保持在16.21～19.32m之间，水文监测系统得到的监测数据与人工实际测量得到的数据相对误差最大为1.01%，基本上能够真实的反应水位情况。

在试运行阶段，系统运转良好，可以实现对于水温、水位等的实时动态监测，即使部分传感器出现问题，系统也会自动发出告警信息，提醒值班人员进行处理，保证了水文监测的动态性和连续性。

3 结语

在矿山水文监测中，应用群组专用移动通信技术构建相应的水文远程监测系统，能够实现数据信息的自动化采集，构建可视化模型，能够满足矿山井下水文监测的要求，方便管理人员及时决策，保证了矿山的生产安全。

[参考文献]

[1] 于长波，韩洪杰.现代移动通信技术在矿山中的应用[J].煤炭技术，2012（06）.

[2] 张曼，陈宁，石慧霞，等.群组专用移动通信技术在矿山水文监测中的应用[J].煤矿安全，2016（07）.

卜瑜

[摘 要]在矿山生产中，做好水文监测，是保证生产安全的一个重要举措，必须得到足够的重视。基于群组专用移动通信技术，构建了相应的矿井水文远程监测系统，可以实现对井下水文信息的远程采集和动态监控，方便管理人员及时做出决策，保证矿井生产安全。

[关键词]矿山；水文监测；群组专用移动通信技术；运用

[中图分类号]TD65 [文献标识码]A

安全问题是矿山企业生产管理中必须放在首要位置的问题，但是在不断的发展过程中，矿山企业的生产效率持续提高，传统的水文监测方法暴露出越来越多的问题，已经逐渐无法满足安全管理的要求。对此，需要引入现代化通信技术，实现对于矿井水文参数的自动监测分析，以此保证矿井生产安全。

1 群组专用移动通信技术概述

群组专用移动通信技术，或者说蜂窝移动通信，简称GSM，是无线通信网络支持下的一种即时性移动通信技术，可以在信息服务中心实现对于各种数据信息的存储和传递函数的转化，结合专用的控制通道来发送信息业务，直接实现信息发送端与目的地址的信息传输。中央终端能够对信息发送的结果进行确认，如果由于干扰或者其他因素导致呼叫失败，则网络会继续发出呼叫信息，直到确认信息被可靠接收。

2 群组专用移动通信技术在矿山水文监测中的运用

2.1 系统架构

矿井水文监测系统的基本架构如图2所示。

图1 水文监测系统架构

在系统设计中，应用了GSM技术，不仅能够对现有的网络资源进行合理应用，而且信息传输效率高、网络覆盖范围广。时分多址技术的应用，形成了频率-时间分割的蜂窝结构，其能够提供数据业务、消息服务和语音服务等功能模块，基本上可以满足矿井下水文监测的各种需求。

2.2 数据管理

数据管理系统的构建主要是为了更加直观的做好水文监测工作，确保管理决策的及时性和准备性。结合GSM技术，可以完成数据的收集，然后将其导入到相应的软件中，做好数据处理和参数标定工作。

同时，为了能够实现对井下水文情况的动态监测，方便做好水文变化的预测和分析，需要构建相应的数据库，做好数据信息的记录和存储。在这个过程中，涉及几个重要的内容，一是实时数据的插入，主要是从工作表中将信息复制到数据库，确保每一个数据都存在独特的识别号码，以方便进行整理和查询；二是信息的输出，利用查询表，能够将水文数据库模型中的全部信息输出，也可以根据实际需要选择部分信息进行输出；三是平均水位预测，主要是数据管理系统通过对井下水位季节性变化的趋势，来对季节的平均水位进行预测。

结合专业的应用软件，能够实现数据库与地理数据的可视化，可以在界面上根据实际需求进行信息的添加或者删除。如果需要取得平均值，则可以直接从数据库中调用，以此来分析一段时间内的水文变化，这种模式被称为静态模式；如果需要获取当前值，同样可以从数据库中调用实时采集到的水文参数，对地下水文状况的实际状态进行分析，这种模式被称为动态模式。

2.3 系统应用

以某煤矿为例，对系统的实际应用效果进行分析。该煤矿呈东南-西北走向，全长27.4km，宽3.2～12.5km，地层构造为单斜构造，沿走向存在起伏褶曲，岩层包括了泥岩、粉砂岩、砂质泥岩等。矿区地表水丰富，以大气降水为主要补充方式，地下水文偏高，矿井施工可能会引发突水事故，也会导致地下水位的下降，给周边居民的生活用水带来不便。因此，需要切实做好水文监测工作。

结合现场试验分析，确定系统的各个参数指标，对系统进行调试。测量得到水文参数可以存储到数据库中，构建相应的历史数据表和动态数据表。同时，需要对系统的数据加载和传输功能进行测试，确保其能够满足相关标准的要求。结合矿区水文监测结果，发现监测巷道的的水位呈现出前高后低的趋势，巷道下部存在倾角为18°的含水层，上部巷道与主要含水层齐平，对于巷道的挖掘虽然有一定影响，但是在可以接收接受的范围内，能够保证巷道的安全性和稳定性。

为了对系统的准确性进行检验，将动态监测的结果与人工监测结构进行了对比，结合对比结果分析，矿井下的地下水水位与煤矿的开采量存在一定的联系，伴随着开采量的增大，水位逐渐下井，总体上，地下水水位保持在16.21～19.32m之间，水文监测系统得到的监测数据与人工实际测量得到的数据相对误差最大为1.01%，基本上能够真实的反应水位情况。

在试运行阶段，系统运转良好，可以实现对于水温、水位等的实时动态监测，即使部分传感器出现问题，系统也会自动发出告警信息，提醒值班人员进行处理，保证了水文监测的动态性和连续性。

3 结语

在矿山水文监测中，应用群組专用移动通信技术构建相应的水文远程监测系统，能够实现数据信息的自动化采集，构建可视化模型，能够满足矿山井下水文监测的要求，方便管理人员及时决策，保证了矿山的生产安全。

[参考文献]

[1] 于长波，韩洪杰.现代移动通信技术在矿山中的应用[J].煤炭技术，2012（06）.

[2] 張曼，陈宁，石慧霞，等.群组专用移动通信技术在矿山水文监测中的应用[J].煤矿安全，2016（07）.