[發(fā)明專利]三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810318317.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN108225208A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝國民;劉寬;何峰;劉明雨;黃睿靈;徐耀松;付華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16
• 代理公司: 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 胡曉男

本發(fā)明提供一種三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置及方法，該裝置包括：測(cè)距裝置，測(cè)量巷道左右邊幫變形和頂板變形；處理器，與測(cè)距裝置連接。測(cè)距裝置包括：第一激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道左邊幫變形；第二激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道右邊幫變形；第三激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道頂板變形。裝置還包括電機(jī)載有的第四激光測(cè)距儀。該方法包括；確定初始的形變閾值和初始的形變變化率閾值；測(cè)量巷道左右邊幫變形和頂板變形；剔除測(cè)量數(shù)據(jù)中的奇異值，再求取其余數(shù)據(jù)的平均值，針對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)算出三個(gè)方向的測(cè)量數(shù)據(jù)平均值。本發(fā)明用于測(cè)量礦井下巷道或隧道表面形變，通過在井下測(cè)量和計(jì)算處理巷道形變數(shù)據(jù)，得到巷道表面變形數(shù)據(jù)，能快速實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道形變情況的危險(xiǎn)預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巷道形變測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，大多數(shù)煤礦在巷道形變測(cè)量采用人工方式，提前做好標(biāo)識(shí)，定時(shí)用卷尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)識(shí)物之間的距離，為分析圍巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，存在工作量大，數(shù)據(jù)量較小、精度低等缺點(diǎn)。也有采用機(jī)械電子儀器，例如手持式測(cè)量?jī)x器，工人進(jìn)入巷道手持儀器進(jìn)行測(cè)量，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在儀器內(nèi)，定時(shí)用手持采集器來人工采集數(shù)據(jù)，在井上錄入電腦后再進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，同樣存在不能保證正交面、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)；同時(shí)動(dòng)態(tài)報(bào)警儀一直支撐在頂?shù)装逯g，為人員和車輛通過巷道帶來不便。煤礦現(xiàn)場(chǎng)迫切需要一種新型的巷道變形測(cè)量技術(shù)，便于安裝和維護(hù)，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。其他的測(cè)量裝置也存在測(cè)量精度不高，無法顯示形變趨勢(shì)，沒有危險(xiǎn)報(bào)警等功能，不能及時(shí)對(duì)巷道實(shí)際情況做出及時(shí)預(yù)警等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置，包括：

測(cè)距裝置，測(cè)量巷道左右邊幫變形和頂板變形；

處理器，與測(cè)距裝置連接。

三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置，還包括：外殼；

所述測(cè)距裝置，安裝在外殼上；

所述處理器安裝在外殼內(nèi)部。

所述測(cè)距裝置，包括：

第一激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道左邊幫變形，優(yōu)選安裝在外殼左側(cè)正中位置；

第二激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道右邊幫變形，優(yōu)選安裝在外殼右側(cè)正中位置；

第三激光測(cè)距儀，測(cè)量巷道頂板變形，優(yōu)選安裝在外殼頂部正中位置。

三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置，還包括電機(jī)，載有由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的能夠?qū)ο锏赖恼麄€(gè)扇面進(jìn)行掃描式測(cè)量的第四激光測(cè)距儀，電機(jī)、第四激光測(cè)距儀均與處理器相連接。

所述外殼還安裝有顯示屏、蜂鳴器以及安全數(shù)碼卡，均與外殼內(nèi)的處理器相連接。

所述外殼安裝有顯示電源電壓的電壓表、電源開關(guān)、充電口、低壓指示燈、第一充電指示燈、第二充電指示燈。

所述外殼的底部安裝有高度可調(diào)的三腳架。

利用所述的裝置進(jìn)行三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)的方法，包括；

確定初始的形變閾值和初始的形變變化率閾值；

通過將三向智能激光巷道形變監(jiān)測(cè)裝置固定于監(jiān)測(cè)點(diǎn)處，測(cè)量巷道左右邊幫變形和頂板變形；

剔除測(cè)量數(shù)據(jù)中的奇異值，再求取其余數(shù)據(jù)的平均值，針對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)計(jì)算出三個(gè)方向的測(cè)量數(shù)據(jù)平均值。

在所述測(cè)量巷道左右邊幫變形和頂板變形過程中，當(dāng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的某任一方向的測(cè)量數(shù)據(jù)超過形變閾值或形變變化率超過形變變化率閾值時(shí)，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)形變異常或形變變化率異常。