[實(shí)用新型]煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020615658.0
• 申請日: 2010-11-20
• 公開（公告）號: CN201851162U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付峻青;田洪現(xiàn);宋玉峰;趙煒燁;陳永峰;張晉偉;程凱;張宏富;路廣
• 申請（專利權(quán)）人: 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及煤礦頂板離層監(jiān)測裝置，具體為煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的煤礦頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)間采用有線方式、數(shù)據(jù)采集器和節(jié)點(diǎn)之間利用紅外通信方式，這種方式仍然屬于有線通信方式。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間、節(jié)點(diǎn)和分站之間采用CAN總線或者工業(yè)以太網(wǎng)，分站和手持采集器之間采用紅外通信，傳輸距離限定在5m以內(nèi)，系統(tǒng)存在安裝不方便、布線困難、難以維護(hù)、系統(tǒng)成本高、系統(tǒng)組網(wǎng)不方便等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有煤礦頂板離層監(jiān)測裝置為有線結(jié)構(gòu)所帶來的安裝不方便、布線困難、難以維護(hù)、系統(tǒng)成本高、系統(tǒng)組網(wǎng)不方便等問題，提供一種煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置，包括井上部分和井下部分，井上部分包括監(jiān)控計算機(jī)和與之相連的井上以太網(wǎng)交換機(jī)，井下部分包括間隔分布于巷道的頂板離層信號采集節(jié)點(diǎn)，與各信號采集節(jié)點(diǎn)無線通信的井下分站，與井上以太網(wǎng)交換機(jī)相連的井下以太網(wǎng)交換機(jī)，各井下分站通過CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)卡與井下以太網(wǎng)交換機(jī)相連；還包括與信號采集節(jié)點(diǎn)和井下分站無線通信的便攜式數(shù)據(jù)無線采集器；頂板離層信號采集節(jié)點(diǎn)由固定于巷道頂板上的位移傳感器和與位移傳感器相連的包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)（MCU）、與單片機(jī)相連的顯示電路、通信電路模塊的信號處理器。工作時，采集節(jié)點(diǎn)的位移傳感器采集頂板離層量，并將該頂板離層量數(shù)據(jù)信號傳輸給采集節(jié)點(diǎn)的信號處理器，信號處理器對頂板離層量數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理后，由其內(nèi)的通信電路模塊將信號發(fā)射出去，井下分站接收各采集節(jié)點(diǎn)發(fā)出的頂板離層量數(shù)據(jù)信號。頂板離層數(shù)據(jù)信號通過兩種方式傳輸至井上部分，一種是由各井下分站經(jīng)CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)卡、井下以太網(wǎng)交換機(jī)和井上以太網(wǎng)交換機(jī)而傳輸?shù)骄喜糠值谋O(jiān)控計算機(jī)上。另一種是由井下人員攜帶便攜式數(shù)據(jù)無線采集器，對各采集節(jié)點(diǎn)或各井下分站內(nèi)所存儲的頂板離層量數(shù)據(jù)進(jìn)行無線采集，然后再導(dǎo)入井上部分的監(jiān)控計算機(jī)。監(jiān)控計算機(jī)、井下分站、采集節(jié)點(diǎn)和便攜式數(shù)據(jù)無線采集器在各自相應(yīng)軟件的支持下，將采集到的頂板離層量數(shù)據(jù)信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)某位置頂板離層位移量超過預(yù)先設(shè)定值時，系統(tǒng)將在本地采集節(jié)點(diǎn)、本地井下分站、便攜式數(shù)據(jù)無線采集器和監(jiān)控計算機(jī)同時報警，從而便于采取措施，及時維護(hù)。

本實(shí)用新型所述的煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置采用現(xiàn)代電子、現(xiàn)代無線通信技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)并利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將其聯(lián)網(wǎng)，形成系統(tǒng)，最終能夠?qū)崿F(xiàn)巷道頂板的實(shí)時無線監(jiān)測。利用該裝置構(gòu)建系統(tǒng)后，由地面計算機(jī)即可了解監(jiān)測巷道或區(qū)域頂板的支護(hù)狀況，從而為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造良好的外部條件，進(jìn)一步可為優(yōu)化巷道支護(hù)設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)而降低巷道支護(hù)費(fèi)用，提高掘進(jìn)速度，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。

本實(shí)用新型所述的煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置基于先進(jìn)的無線通信技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、低功耗控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)測、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)處理；具有量程大、精度高、傳輸速率快、實(shí)時性強(qiáng)、安裝維護(hù)方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)靈活，擴(kuò)展方便，可靠性高，抗干擾性好，帶載能力強(qiáng)，易于安裝調(diào)試。該裝置主要適用于具有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，對煤礦井下各類巷道、工作面切眼或其他礦山、隧道等需要安裝使用的地點(diǎn)進(jìn)行頂板離層量的實(shí)時無線監(jiān)測。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的煤礦頂板離層無線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－監(jiān)控計算機(jī)，2－井上以太網(wǎng)交換機(jī)，3－采集節(jié)點(diǎn)，4－井下分站，5－井下以太網(wǎng)交換機(jī)，6－CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)卡，7－便攜式數(shù)據(jù)無線采集器，8－礦用電源。

具體實(shí)施方式