一种高精度巷道表面位移实时监控装置的制造方法

专利名称:一种高精度巷道表面位移实时监控装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高精度巷道表面位移实时监控装置，涉及巷道监控领域，包括监控装置、监控分站和监控总站，监控装置包括垂直测距模块、水平测距模块、位移检测模块、微处理器、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块；微处理器分别连接位移检测模块、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块；位移检测模块分别连接垂直测距模块和水平测距模块，垂直测距模块安装在巷道顶部，水平测距模块安装在巷道侧壁；监控分站与监控装置无线通信，监控分站还连接监控总站；本实用新型测量精度高、拓扑结构灵活、节点扩展性好、测量自动化程度高、可实时、可靠，能发生的安全事故做出提前预警，从而为保障煤矿安全生产提供一种新的技术手段。
【专利说明】
一种高精度巷道表面位移实时监控装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及巷道监控领域，具体涉及一种高精度巷道表面位移实时监控装置。
【背景技术】
[0002]在煤矿的地下开采过程中，巷道变形是一个不容忽视的问题，其主要表现为巷道周围煤、岩体产生了移动、变形甚至破坏，当这种变形发展到一定程度时，有可能增加井下发生重大事故的几率。很显然，随时掌握巷道表面位移的情况是非常必要的。在巷道支护监测技术中，巷道表面位移的检测是一个非常重要的研究项目，这对煤炭的安全生产至关重要；目前国内外在井下巷道表面位移的测量上，主要以人工测量为主，维护人员每隔一段时间用传统测量工具对不同地方的巷道表面位移进行测量，然后对测量数据进行简单的记录。这种方法效率不高，测量也不精确，而且测量结果无法自动上传井下光纤环网，很难实现检测结果的综合分析和利用。随着技术的进步，各种基于有线网络的自动化表面位移监测传感器相继出现，但有线网络存在成本高、安装和维护不方便、灵活性和扩展性差等不足，限制着其在煤矿领域的进一步发展。
[0003]专利号为CN203685295U的文件中公开了一种巷道顶板离层实时监控装置，其特征在于，包括:深部基点锚头和浅部基点锚头，且所述深部基点锚头与深部位移传感器连接，所述浅部基点锚头与浅部位移传感器连接，所述深部位移传感器和浅部位移传感器分别与检测模块电连接;该装置的有线网络存在成本高、安装和维护不方便、灵活性和扩展性差等不足，限制着其在煤矿领域的进一步发展。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高精度巷道表面位移实时监控装置，使得成本低、安装维护灵活，扩展性性能好。
[0005]为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种高精度巷道表面位移实时监控装置，包括监控装置、监控分站和监控总站，所述监控装置包括垂直测距模块、水平测距模块、位移检测模块、微处理器、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块;所述微处理器分别连接位移检测模块、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块；所述位移检测模块分别连接垂直测距模块和水平测距模块，所述垂直测距模块安装在巷道顶部，所述水平测距模块安装在巷道侧壁;所述监控分站与监控装置无线通信，所述监控分站还连接监控总站。
[0006]优选地，所述监控分站位于巷道内部，所述监控总站位于地面，所述监控分站通过RS485总线上传地面监控总站。
[0007]优选地，所述无线收发模块为无线收发器CC2420。
[0008]优选地，所述垂直测距模块和水平测距模块皆为激光测距模块。
[0009]优选地，所述监控装置数量为多个，分别分散安装在巷道内部。
[0010]本实用新型提供了一种高精度巷道表面位移实时监控装置，测量精度高、拓扑结构灵活、节点扩展性好、测量自动化程度高，该装置可实时、可靠地监测井下巷道的表面位移变化情况，并对可能发生的安全事故做出提前预警，从而为保障煤矿安全生产提供一种新的技术手段。
【附图说明】

[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]实施例:
[0015]如图1所示，一种高精度巷道表面位移实时监控装置，包括监控装置、监控分站和监控总站，所述监控装置包括垂直测距模块、水平测距模块、位移检测模块、微处理器、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块;所述微处理器分别连接位移检测模块、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块;所述位移检测模块分别连接垂直测距模块和水平测距模块，所述垂直测距模块安装在巷道顶部，所述水平测距模块安装在巷道侧壁;所述监控分站与监控装置无线通信，所述监控分站还连接监控总站;所述监控分站位于巷道内部，所述监控总站位于地面，所述监控分站通过RS485总线上传地面监控总站;所述无线收发模块为无线收发器CC2420;所述垂直测距模块和水平测距模块皆为激光测距模块;所述监控装置数量为多个，分别分散安装在巷道内部。
[0016]系统主要由地面监控装置、监控分站和监控总站组成;监控总站负责信号的分析，处理，汇总和统计。监控装置网络由分布在巷道中的多个基于ZigBee的表面位移监控装置组成，网络的拓扑结构采用树状网。监控装置完成巷道表面位移的检测，包括顶板下沉量和两帮移近量，并将测量数据以无线通信方式汇聚到监控分站;监控分站通过RS485总线的方式和光纤环网相连接。光纤环网将监控装置网络采集到的表面位移信息传送到地面监控总站，监控总站根据接收到的数据信息，对巷道表面位移变化情况进行实时监控，并对可能发生的安全事故做出提前预警。
[0017]本实用新型引入激光测距的设计方法，测量精度高，将Zigbee技术应用于装置的设计，实现了装置与分站之间的无线数据传输，解决了传统表面位移检测方法存在的测量效率低、节点扩展性差，无法实现测量结果自动上传、分析和处理的问题，拓扑结构灵活、节点扩展性好、测量自动化程度高，该装置可实时、可靠地监测井下巷道的表面位移变化情况，并对可能发生的安全事故做出提前预警，从而为保障煤矿安全生产提供一种新的技术手段。
[0018]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种高精度巷道表面位移实时监控装置，包括监控装置、监控分站和监控总站，其特征在于，所述监控装置包括垂直测距模块、水平测距模块、位移检测模块、微处理器、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块;所述微处理器分别连接位移检测模块、显示模块、按键模块、供电模块和无线收发模块;所述位移检测模块分别连接垂直测距模块和水平测距模块，所述垂直测距模块安装在巷道顶部，所述水平测距模块安装在巷道侧壁;所述监控分站与监控装置无线通信，所述监控分站还连接监控总站。2.如权利要求1所述的高精度巷道表面位移实时监控装置，其特征在于，所述监控分站位于巷道内部，所述监控总站位于地面，所述监控分站通过RS485总线上传地面监控总站。3.如权利要求1所述的高精度巷道表面位移实时监控装置，其特征在于，所述无线收发模块为无线收发器CC2420。4.如权利要求1所述的高精度巷道表面位移实时监控装置，其特征在于，所述垂直测距模块和水平测距模块皆为激光测距模块。5.如权利要求1所述的高精度巷道表面位移实时监控装置，其特征在于，所述监控装置数量为多个，分别分散安装在巷道内部。
【文档编号】G01B11/02GK205718852SQ201620352751
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】罗建国, 秦文艺, 张有东, 封孝辉, 李学哲, 李孝平, 胡兴志
【申请人】华北科技学院