[實(shí)用新型]一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320548506.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN203463152U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃兆云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北景深安全技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18;G01B21/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置，尤其是適用在礦井采空區(qū)的地壓監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)

非易燃易礦區(qū)開采在礦山開發(fā)利用中占據(jù)非常大的比重，近幾年對(duì)于礦區(qū)的開發(fā)力度日益加大，礦山開發(fā)過程中安全問題越顯突出。經(jīng)過長(zhǎng)期開發(fā)后，很多礦山底部都出現(xiàn)了大面積的采空區(qū)，采空區(qū)的安全問題將直接影響礦井安全。因?yàn)椴煽諈^(qū)和作業(yè)區(qū)基本都是聯(lián)系在一起，所以對(duì)采礦區(qū)底部進(jìn)行地壓監(jiān)測(cè)是必然的趨勢(shì)。地壓監(jiān)測(cè)的主要目的是根據(jù)礦井作業(yè)區(qū)地壓活動(dòng)的一般規(guī)律，對(duì)采空區(qū)頂部礦巖及礦體的壓力及形變進(jìn)行檢測(cè)，形成一套完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。及時(shí)準(zhǔn)確掌握采空區(qū)周邊圍巖變化情況及井下地壓變化情況，完善礦山地壓安全監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，避免災(zāi)害事故，確保安全生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置，可以測(cè)量非煤礦山地壓位移數(shù)據(jù)，測(cè)量值以數(shù)據(jù)和曲線方式顯示，該裝置能有效避免災(zāi)害事故，確保安全生產(chǎn)。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置，包括多個(gè)位移傳感器，所述多個(gè)位移傳感器連接采集終端，所述采集終端通過以太網(wǎng)連接光端機(jī)，所述光端機(jī)通過以太網(wǎng)連接上位機(jī)。

所述光端機(jī)包括光端機(jī)接收端、光端機(jī)發(fā)射端，所述光端機(jī)接收端通過路由器連接以太網(wǎng)，所述光端機(jī)發(fā)射端通過串口以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接采集終端。

所述采集終端包括單片機(jī)，多個(gè)位移傳感器與單片機(jī)連接，單片機(jī)連接有RS-485通訊模塊，單片機(jī)連接顯示電路模塊、信號(hào)采集/處理模塊。

所述位移傳感器為自復(fù)位彈簧式位移傳感器，所述位移傳感器連接電壓/電流轉(zhuǎn)換器，電壓/電流轉(zhuǎn)換器連接信號(hào)采集/處理模塊。

所述以太網(wǎng)連接有數(shù)據(jù)服務(wù)器。

所述上位機(jī)為工控機(jī)。

所述位移傳感器為16個(gè)。

本實(shí)用新型一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置，有益效果如下：

（1）?使用位移傳感器檢測(cè)非煤礦山采空區(qū)地壓變化情況，具有簡(jiǎn)單、直觀的特點(diǎn)。

（2）?可以根據(jù)地壓數(shù)據(jù)偏移量大小給出分級(jí)報(bào)警信號(hào)，如果位移偏差量較小，還可以取消報(bào)警，同時(shí)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行特別標(biāo)注。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的采集終端結(jié)構(gòu)原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，一種針對(duì)非煤礦山的地壓檢測(cè)裝置，包括多個(gè)位移傳感器10，所述多個(gè)位移傳感器10連接采集終端9，所述采集終端9通過以太網(wǎng)3連接光端機(jī)，所述光端機(jī)通過以太網(wǎng)3連接上位機(jī)1。

太網(wǎng)3連接有數(shù)據(jù)服務(wù)器2。所述光端機(jī)包括光端機(jī)接收端4、光端機(jī)發(fā)射端7，所述光端機(jī)接收端4通過路由器5連接以太網(wǎng)3，光端機(jī)接收端4與路由器5之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)6連接。所述光端機(jī)發(fā)射端7通過串口以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器8連接采集終端9。

所述采集終端9包括單片機(jī)9.1，單片機(jī)9.1連接電源9.2，多個(gè)位移傳感器10與單片機(jī)9.1連接，單片機(jī)9.1連接有RS-485通訊模塊9.3，單片機(jī)9.1連接顯示電路模塊9.5、信號(hào)采集/處理模塊9.4。

所述位移傳感器10為自復(fù)位彈簧式位移傳感器，所述位移傳感器10連接電壓/電流轉(zhuǎn)換器，電壓/電流轉(zhuǎn)換器連接信號(hào)采集/處理模塊9.4。所述位移傳感器10為16個(gè)。

信號(hào)采集/處理模塊9.4包括A/D轉(zhuǎn)換器，通過單片機(jī)9.1控制A/D轉(zhuǎn)換器，得到16路位移傳感器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用RS-485方式，然后將RS-485通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器掛接在以太網(wǎng)3上，單片機(jī)9.1采集到數(shù)據(jù)后，送數(shù)據(jù)到顯示電路模塊9.5進(jìn)行顯示，同時(shí)將傳感器位移信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，等待上位機(jī)1發(fā)送查詢指令。通訊網(wǎng)絡(luò)采用光纖通信，在串口以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器8和上位機(jī)接口端都需要接光端機(jī)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。位移傳感器10在安裝時(shí)有一個(gè)預(yù)留值，該預(yù)留值在上位機(jī)軟件初次運(yùn)行時(shí)自動(dòng)獲取。上位機(jī)查詢時(shí)間由上位機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)置，每隔一段時(shí)間發(fā)送一次查詢指令，信號(hào)采集/處理模塊9.4接收到查詢指令后返回16個(gè)傳感器的位移數(shù)據(jù)，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，將傳感器數(shù)據(jù)通過文本和圖形化的方式顯示在屏幕上，如果有傳感器位移異常信息，則給出報(bào)警信息，提醒注意礦區(qū)安全利用位移傳感器采集礦井地壓檢測(cè)數(shù)據(jù)。

位移傳感器10采用自復(fù)位彈簧式位移傳感器，輸出信號(hào)為0-5VDC，由于傳輸距離較遠(yuǎn)，需要通過電壓/電流轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)，然后送往A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣。

軟件設(shè)計(jì)部分包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)9.1信號(hào)采集、傳輸和上位機(jī)1監(jiān)控程序設(shè)計(jì)。單片機(jī)9.1高速實(shí)時(shí)采樣位移值，通過串口和以太網(wǎng)光纖通訊實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到上位機(jī)1。上位機(jī)1采用Microsoft?Visual?C#進(jìn)行開發(fā)，以圖形化和數(shù)據(jù)報(bào)表形式直觀顯示地壓數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線等。上位機(jī)1采用可靠性高的工控機(jī)，數(shù)據(jù)服務(wù)器2的數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL?Server，具有數(shù)據(jù)記錄保存、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。