[發明專利]一種礦用地下空間無人監測設備

在審

• 申請號: 201811258877.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109319105A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 張晨陽;張紅軍;夏薪喬;張鑫;曹建華;李明杰
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D47/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發明涉及礦用監測技術，具體涉及一種礦用地下空間無人監測設備，包括地下衛星基站和地面監控中心，大疆精靈3無人機、單片機、電磁波數據傳輸器和電磁波發射天線；馬達設置于螺旋槳之下并固定于支架的一端，支架的另一端固定于無人機殼體上，無人機支撐架固定在無人機殼體底部邊界，電池、無人機芯片均固定于無人機殼體內；單片機、電磁波數據傳輸器也固定于無人機殼體內，電磁波發射天線固定在無人機殼體底部；無人機芯片與單片機、電磁波數據傳輸器電連接，電磁波數據傳輸器分別與電磁波發射天線、地下衛星基站連接，地下衛星基站與地面監控中心連接。該設備代替了人工監測，降低了成本，其探測效果受現場條件影響小，對探測目標無破壞性。

技術領域

本發明屬于礦用監測技術領域，尤其涉及一種礦用地下空間無人監測設備。

背景技術

巖層是指兩個平行或近于平行的界面所限制的由同一巖性組成的地質體。通常由一個層或若干個層組成。

松軟巖層主要特征有：結構面發育、巖體抗壓強度低、流變性顯著、圍巖的移動范圍大、區域穩定的時間較短、富含地下水，并具有較差的穩定性及松軟度，爆破后不及時采取措施,巷道圍巖隨時會發生垮落。天然松軟巖層在不受外力的作用下，地應力是處于穩定狀態。當掘進巷道時，外力能量荷載打破原始的應力平衡狀態，巖體的內部結構受到不同程度損傷，并以地震波的形式發射聲波，以震動的方式向外釋放能量，直接影響巖體的質量、穩定性及松軟度，而松軟巖層孔隙多，透水性強，穩定性差，力學強度低，增加了井巷掘進期間工作難度,同時也大大增加了巷道維修工程量，嚴重影響了安全生產的正常進行。因此，實時掌握松軟巖層地質情況，有助于地下開拓、開采，故需要一種高效，準確監測圍巖穩定性的設備。

目前，礦山地下空間的監測過程是由技術人員攜帶設備進行多個點的監測，存在工作效率低，成本高的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在地下空間實現動點實時監測的設備。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種礦用地下空間無人監測設備，包括地下衛星基站和地面監控中心；包括大疆精靈3無人機、單片機、電磁波數據傳輸器和電磁波發射天線；大疆精靈3無人機包括螺旋槳、電池、馬達、支架、無人機芯片、無人機支撐架和無人機殼體；馬達設置于螺旋槳之下并固定于支架的一端，支架的另一端固定于無人機殼體上，無人機支撐架固定在無人機殼體底部邊界，電池、無人機芯片均固定于無人機殼體內；單片機、電磁波數據傳輸器也固定于無人機殼體內，電磁波發射天線固定在無人機殼體底部；無人機芯片與單片機、電磁波數據傳輸器電連接，電磁波數據傳輸器分別與電磁波發射天線、地下衛星基站連接，地下衛星基站與地面監控中心連接。

在上述的礦用地下空間無人監測設備中，無人機殼體底部開有一孔洞，電磁波發射天線置于孔洞之中與無人機殼體連接。

在上述的礦用地下空間無人監測設備中，大疆精靈3無人機飛行載重為1280g。

本發明的有益效果：本設備能夠實現動點實時監測，僅靠一個設備就可以完成現有技術的多個定點監測。本設備采用單片機編程，自動控制飛行路線，再將監測數據傳輸至地表，使監測工作非常便捷。本設備在單片機編程以后，本領域的技術人員均可以使用。本設備在投入礦山使用后，可長期使用，代替了人工監測，減免了礦山企業的部分開支，節約企業成本。具有適應性強的特點，本設備探測效果受現場條件影響小，對探測目標無破壞性。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例提供的礦用地下無人監測設備結構俯視圖；

圖2為本發明一個實施例提供的礦用地下無人監測設備結構正視圖；

圖3為本發明一個實施例提供的礦用地下無人監測設備結構左視圖；

圖4為本發明一個實施例設備電磁波發射天線工作原理圖；

圖5為本發明一個實施例無人機工作流程圖；