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煤矿顶板事故是煤矿重要灾害事故之一。在我国,大中型煤矿都需要装配井下安全检测监控系统等技术装备。Lon Works系统可同时实现无线通讯、跟踪定位和监控管理多个功能,还可以进一步扩展到视频监控、无线遥测遥控,可以建立远程通讯网络和各级管理部门联网。本文基于Lon Works现场总线,设计与实现了应用于济三煤矿KJ216煤矿顶板动态检测监控系统,在掘进巷道顶板锚网索支护应用的设计系统。论文完成了以下几个方面的内容:(1)论文在现场总线技术、网络通信技术与软件设计技术基础上,对顶板检测监控系统进行总体的需求分析,分析了系统的基本工作原理,设计了系统的总体结构和网络结构。对顶板检测监控系统进行架构设计、用例设计和性能设计,分析了顶板检测监控系统的数据流程,包括顶层数据流、安全访问和查询数据流图。(2)研究了工业网络结构的设计与技术指标,就Lon Works总线结构和应用进行设计,完成了通信网络的建设;分别就系统的井上和井下模块进行设计,重点分析了上位机系统的总体结构、功能模块与划分,最后就系统采集到的数据管理流程进行设计。(3)根据设计的应用与设计结果,说明系统的性能结果与设备的配置,就顶板监测信息采集与井下通信网络进行功能模块实现,建立通信网络与数据采集体系;分别就煤矿井下顶板支护受力状态、顶板岩层离层及位移状况、达到临界值的报警、巷道受力状态等进行检测监控实现,并建立系统的安全体系结构,完成系统功能实现。本系统的设计与应用对于煤矿企业的井下顶板安全的管理、安全生产、安全操作等信息化的建设和矿井的科学发展有着现实意义。通过对系统进行具体设计和实现,我们得到结论证明:此系统可以较好地适应当代煤矿企业管理与发展需求;此系统有着功能比较全面、运行相对稳定、数据处理较快等特点,是当代应用较广泛的煤矿企业井下顶板安全管理和数据管理系统。通过该系统平台,可提升煤矿顶板质量检测系统的科学性、针对性、可操作性,实现煤矿支护质量与顶板动态监测工作的科学化、规范化,避免或减少顶板事故的发生,促进煤矿企业的安全生产。