[實用新型]一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統

有效

• 申請號: 202023316615.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN214196216U
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 譚建平;向真才
• 申請（專利權）人: 重慶拜安科技有限公司
• 主分類號: E21B17/18
• 分類號: E21B17/18;G01B11/16;G01B11/02;G01K11/32;G01L1/24
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔浩;冷錦超

1.一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，包括埋入式的光纖光柵應力傳感器（1）和光纖光柵位移傳感器（2），其特征在于：所述光纖光柵應力傳感器（1）、光纖光柵位移傳感器（2）分別根據井筒形狀埋設在井筒（100）的筒壁內部并用混凝土進行澆筑；

所述井筒（100）的筒壁上設置有多個用于檢測井筒內部環境溫度的光纖光柵溫度傳感器（3），所述光纖光柵應力傳感器（1）、光纖光柵位移傳感器（2）、光纖光柵溫度傳感器（3）分別通過單模傳輸光纜與光纖光柵解調儀（4）的輸入端相連，用于將光纖光柵應力傳感器（1）、光纖光柵位移傳感器（2）、光纖光柵溫度傳感器（3）采集的井筒井壁應變信號、井筒內的溫度信號進行處理后轉化為數字信號傳輸至控制中心（200）的井內控制端（5）上；

所述單模傳輸光纜通過混凝土澆筑固定埋設在筒壁內部；

所述控制中心（200）還包括地面控制端（6）和遠程控制端（7），所述井內控制端（5）、地面控制端（6）、遠程控制端（7）分別設置有用于數據分析處理的第一控制器（51）、第二控制器（61）和第三控制器（71），所述第一控制器（51）、第二控制器（61）、第三控制器（71）通過設置的ZigBee模塊（8）實現無線通信；

所述第一控制器（51）通過導線與光纖光柵解調儀（4）的輸出端相連，所述第一控制器（51）還通過導線分別與第一顯示屏（52）、存儲模塊（9）相連，所述第一控制器（51）的電源端通過導線與電源模塊（10）相連。

2.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述第二控制器（61）通過導線與第二顯示屏（62）相連，所述第三控制器（71）通過導線與第三顯示屏（72）相連。

3.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述井筒（100）包括主立井井筒、副立井井筒和風筒，所述光纖光柵應力傳感器（1）和光纖光柵位移傳感器（2）的埋設位置根據主立井井筒、副立井井筒和風筒的筒壁檢測點具體設置為豎向埋設和/或橫向埋設。

4.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述第一控制器（51）還通過導線與報警系統（11）相連，所述報警系統（11）具體為光電報警器，所述光電報警器分別設置在井內控制端（5）、地面控制端（6）、遠程控制端（7）的控制室外。

5.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述光纖光柵應力傳感器（1）采用的型號為GYB1500GX（A）；

所述光纖光柵位移傳感器（2）采用的型號為GWY100GX（A）；

所述光纖光柵溫度傳感器（3）采用的型號為GWD120GX（A）；

所述光纖光柵解調儀（4）采用的型號為YGSJ-15；

所述第一控制器（51）、第二控制器（61）、第三控制器（71）采用的控制芯片的型號均為TMS320C62。

6.根據權利要求5所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述第一控制器（51）與光纖光柵解調儀（4）之間具體通過以太網線纜相連。

7.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵傳感器的煤礦井筒在線監測系統，其特征在于：所述井筒（100）的筒壁內部埋設的傳感器檢測線路具體設置為兩路，一路作為主測量線路，另一路作為備用測量線路。