[發明專利]一種探測地質災害的傳感器及其監測報警裝置

有效

• 申請號: 201110327463.5
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102520439A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陳祥力
• 申請（專利權）人: 陳祥力
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

技術領域

?本發明涉及傳感器和地質災害探測報警技術領域，是一種探測地質災害的傳感器及其監測報警裝置。

背景技術

由于地震、煤礦、礦山井下沖擊地壓、煤與瓦斯突出、巖體滑坡等地質災害給人類造成的危害極大，因此，世界各國都在努力探索研究對這些地質災害發生前的信息進行探測，并能及時報警的方案，以達到能夠將這些地質災害造成的生命和財產損失降至最低的目的。根據目前已經報道的資料可知，此類技術方案分為兩大類：一類是電子元器件和電子線路組成的探測報警裝置，這種裝置的不足是，傳感器較難埋入地下數千米，并且在傳輸線所經過的地方會有隨機的電磁干擾，因此現有的電系統不能確定是傳感器的傳感量還是傳輸過程的電磁輻射干擾量。另外，現有的電系統傳感器需要電源，有地面主機向傳感器供電源會造成復雜和不穩定，還由于其采用具有傳感溫度、聲波和位移的傳感器，在地下200-300℃的溫度下無法保證正常工作，因此，探測數據較難達到準確；另一類是采用光纖光柵傳感地下信號的裝置，這種裝置的不足是，傳感器只傳輸壓力、位移及溫度的變化，以此確定地質災害的發生，這種探測報警裝置對于煤礦井下易發生的瓦斯爆炸事故極難探測準確，導致煤礦井下的瓦斯爆炸事故很難避免。

發明內容

本發明的目的之一是，提供一種探測地震災害的傳感器，它克服現有技術的不足，使其同時探測微震動、電磁感應和聲發射變化的三個地質變化物理量，從而提高預報的準確性、提高抗干擾能力。

本發明的目的之二是，提供一種地質災害監測報警裝置，使該裝置能夠準確及時將地質災害發生前的信號變化情況傳至地上。使探測地震、煤礦、礦山井下沖擊地壓、煤與瓦斯突出等地質災害得到及時準確的信號。

本發明為了實現上述目的，通過以下技術方案實現：一種探測地質災害的傳感器，包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，三個固定板相互固定連接，每個固定板中間均開設通孔，第一固定板底表面和第二固定板上表面之間安裝震動膜，位于通孔部位的震動膜上設置永久磁鐵，震動膜的上表面設置第一永久磁鐵，震動膜的下表面設置第二永久磁鐵，第一永久磁鐵和第二永久磁鐵與震動膜接觸的磁極不同，第二固定板底表面與第三固定板上表面之間安裝震動梁和光纖，位于通孔部位的震動梁上表面設置第三永久磁鐵，位于通孔處部位的光纖上安裝光纖光柵，光纖光柵與震動梁相連接，光纖光柵上設置第四永久磁鐵，第三永久磁鐵和第四永久磁鐵位于同一垂直平面內，兩個永久磁鐵相鄰的磁極不同，第二永久磁鐵與第三永久磁鐵相鄰的磁極相同。所述第一固定板、第二固定板和第三固定板上開設的通孔直徑相同，三個通孔的中心線重合，第一永久磁鐵、第二永久磁鐵、第三永久磁鐵和第四永久磁鐵位于同一垂直平面內，四塊永久磁鐵的垂直中心線重合，四塊永久磁鐵均位于通孔的中心部位。所述的第一固定板、第二固定板和第三固定板形狀和尺寸相同，采用螺栓固定，三個固定板均采用非導磁性不銹鋼或非電磁屏蔽性材料制作。所述光纖光柵與震動梁采用粘結劑連接。

一種采用探測地質災害的傳感器制作的監測報警裝置，包括殼體，殼體內安裝第一傳感器，第一傳感器的光纖與礦用光纖式音頻測量裝置連接，礦用光纖式音頻測量裝置與信號處理器及報警裝置連接。所述的殼體內安裝采用三個傳感器相互連接構成探測地質變化信號的傳感裝置，第一傳感器為水平布置，第一傳感器上通孔的中心線與水平面垂直，第二傳感器位于第一傳感器頂部并垂直于第一傳感器，第二傳感器上的第二通孔的中心線與水平面平行，第三傳感器位于第二傳感器頂部，第三傳感器上的第三通孔的中心線與第二傳感器上的第二通孔的中心線平行并呈90°布置，三個傳感器上的光纖與礦用光纖式音頻測量裝置連接，礦用光纖式音頻測量裝置與信號處理器及報警裝置連接。三個傳感器相互連接構成的探測地質變化信號的傳感裝置通過管道置入地下5000米以下，光纖與地下傳感裝置連接，并同時與地面上的礦用光纖式音頻測量裝置連接。第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器結構相同，每個傳感器上安裝的光纖光柵波長不同，三個傳感器采用一根光纖串接。