[發明專利]一種充填體性能在線監測系統

有效

• 申請號: 201210020613.2
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN102589763A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張新國;王華玲;卿熙宏;韓汝軍;王勝清;劉音;江寧;江興元;陳紹杰;尹立明;劉進曉;常西坤;孫文斌
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01B7/16;E21F17/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種煤礦使用的監測設備，尤其涉及對采空區膏體充填體受力、變形監測進行監測的在線監測系統。

背景技術

作為解決建筑物下、鐵路下、水體下和承壓水上壓煤開采技術——膏體充填，充填效果的好壞如何評價，一個直接的方式是監測充填體的受力和變形。由于充填體處于煤礦采空區這種高溫、高壓和水的環境下，且屬于密閉空間，人無法進去測量，只能通過設備進行遠程檢測。目前傳統的檢測監測設備體積較大，無法適應高溫、高壓和水的環境，無法進行準確的監測，且由于監測設備依靠人員的操作，其也無法進行實時監測。

發明內容

本發明的任務在于提供一種充填體受力、變形在線監測系統。

其技術解決方案是：一種充填體性能在線監測系統，包括井下監測分站和多個監測單元，每個監測單元包括順次連接的監測儀、支撐桿、套筒和底盤，所述監測儀包括測量桿，所述測量桿的一端接觸充填頂板，另一端設置在套筒內，在所述測量桿的中部設置有應變片；所述套筒內設置有升降裝置，可通過所述升降裝置驅動所述支撐桿上升或下降；所述套筒固定連接所述底盤，所述底盤基本為圓形，其通過地錨固定在充填底板上；所述井下監測分站連接所述應變片，并接收所述應變片采集的應變數據。

所述井下監測分站包括可編程控制器、單片機、計算機中的一種或多種。

所述井下監測分站的數量與監測單元的數量相同，每個井下監測分站僅連接一個監測單元的應變片并接收其采集的應變數據。

還包括安裝在井下大巷中的監測主站，所述監測主站連接各監測分站。

所述主站包括可編程控制器、單片機、計算機中的一種或多種。

還包括安裝在井上的監測服務器，所述監測服務器連接所述監測主站。

所述監測服務器通過無線方式連接所述監測主站。

本發明可具有以下有益技術效果：

1、采用專門的應變片，實現了采空區充填體的監測；

2、本發明采用多級總線分布式結構，本質安全型設計；

3、本發明中，井上監測服務器及通訊接口可安裝在輸送泵站控制機房內及調度室內，監測服務器與設備控制單元連接后可實現無人值守運行和遠程操作；

附圖說明

附圖1為本發明所述監測單元和所述井下監測分站的連接結構圖。

附圖標記如下：

1-充填頂板；2-充填底板；3-監測儀；4-支撐桿；5-套筒；6-底盤；7-應變片；8-地錨；9-井下監測分站。

具體實施方式

參見附圖1，一種充填體性能在線監測系統，包括井下監測分站和多個監測單元，每個監測單元包括順次連接的監測儀、支撐桿、套筒和底盤，監測儀基本為桿狀，包括測量桿，測量桿的一端緊密接觸充填頂板，優選接觸充填頂板處設置凸起以增加結合的牢固度，另一端設置在套筒內，在測量桿的中部設置有應變片，用于測量充填體的應變；套筒為一空心圓筒，內部設置有升降裝置，如千斤頂等，可通過升降裝置驅動支撐桿上升或下降，以方便裝配運輸并適應不同的充填高度；套筒固定連接在圓形底盤上，底盤固定在充填底板上，優選通過地錨固定在充填底板上；井下監測分站設置在充填區附近，如采空區附近的巷道內，其連接應變片，并接收應變片采集的充填體應變數據。優選井下監測分站的數量與監測單元的數量相同，監測分站與監測單元一一對應，每個井下監測分站僅連接一個監測單元的應變片并接收其采集的應變數據。各監測分站并聯連接于設置在井下大巷中的監測主站，應變數據在監測主站匯總并可進行初步的處理，如應變和下沉量的換算等等。監測主站和監測分站可選擇可編程控制器、單片機、計算機中的一種或幾種作為處理器來處理并傳輸應變數據。在井上還可設置監測服務器，監測服務器通過無線方式連接監測主站接收監測主站中的應變數據并進行圖形顯示、打印、記錄等工作。

以上所述，僅為本發明專利較佳的具體實施方式，但本發明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明專利的保護范圍之內。