一种煤矿井下地质灾害监测预警系统的制作方法

文档序号:37686511发布日期:2024-04-18 21:00阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:包括用于实时采集井下地质数据的数据采集模块、负责将采集的数据实时传输到上位机或数据中心的数据传输模块、负责对采集到的数据进行处理和分析的数据处理模块、通过预警模型进行分析并预测地质灾害是否可能发生的预警分析模块、负责进行远程监控和操作的通信与控制模块以及用于为用户提供可视化界面的用户界面模块;

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述安装装置包括安装板(1)、可进行倾斜角度调节的多个第一支座(3)和多个第二支座(9),所述安装板(1)通过多个螺钉(2)与煤矿井下的顶部固定,多个所述第一支座(3)和第二支座(9)均可拆卸连接在安装板(1)的下表面,所述第一支座(3)上固定有用于对传感器固定的第一固定机构(4),所述第二支座(9)上安装有可调节安装的传感器安装位置的第二固定机构(6)。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述第一支座(3)和第二支座(9)均包括支撑杆(31)和支撑板(32),所述支撑板(32)的一侧开设有凹槽(11),所述支撑杆(31)的下端转动安装在凹槽(11)的内部,所述支撑杆(31)的上端一体成型有螺柱(34),所述安装板(1)上开设有供螺柱(34)螺接的螺孔(35),所述凹槽(11)的一侧安装有可伸缩移动和复位的限位机构(33),所述支撑杆(31)的下端一侧环形阵列开设有多个供限位机构(33)限位的限位孔(37),所述第一固定机构(4)和第二固定机构(6)分别安装在第一支座(3)和第二支座(9)的支撑板(32)上。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述支撑杆(31)的下端插接有连接杆(36),所述凹槽(11)的两侧开设有供连接杆(36)一端插入的插孔(13),所述凹槽(11)的其中一侧开设有供限位机构(33)安装的安装腔(12),多个所述限位孔(37)等距分布在连接杆(36)的四周,当限位机构(33)位于安装腔(12)内时,便于支撑板(32)能够以连接杆(36)为中心进行转动。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述第一固定机构(4)包括第一固定板(41)和呈口字形的第一压板(42),所述位移传感器(5)安装在第一固定板(41)和第一压板(42)之间,且所述位移传感器(5)的感应端穿过第一压板(42)延伸至第一压板(42)的外部,所述第一压板(42)与第一固定板(41)之间通过多个第一螺栓(43)连接,多个所述第一螺栓(43)位于第一压板(42)的四周边缘。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述第二固定机构(6)包括第二固定板(61)、呈口字形的第二压板(62)和用于调节第二固定板(61)安装位置的调节机构(8),所述调节机构(8)安装在第二支座(9)的支撑板(32)上,所述第二固定板(61)安装在调节机构(8)的一端,所述第二压板(62)与第二固定板(61)之间通过多个第二螺栓(63)连接,所述压力传感器(7)安装在第二压板(62)和第二固定板(61)之间,且所述压力传感器(7)的感应端穿过第二压板(62)与煤矿井下侧壁抵触。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述数据传输模块包括用于接收传感器组件的数据并进行预处理和格式化的数据采集器、通过无线和有线传输的传输设备以及为传输设备和数据采集器供电的电源,所述数据采集器与传输设备电性连接,通过传感器组件感应煤矿井下各种物理量数据,并将感应的数据输出到数据采集器,通过数据采集器对数据进行预处理和格式化,使数据适合传输和存储,再利用传输设备将处理后的数据发送到上位机或数据中心。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述传输设备包括无线传输组件和有线传输组件,无线传输组件主要由发射装置和接收装置组成,发射装置将需要传送的信号转化为电磁波,然后通过天线将电磁波辐射到空气中;接收装置则利用天线将电磁波接收并转化为相应的信号;

9.根据权利要求8所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述数据处理模块包括单片机芯片u1,所述单片机芯片u1的九脚连接有呈并联设置的电阻c1和电阻r1,所述电阻r1远离电容c1的一端接地,所述电容c1远离电阻r1的一端与传输设备电性连接,所述单片机芯片u1的十九脚连接有电容c3,所述单片机芯片u1的十八脚连接有电容c2,所述电容c2远离单片机芯片u1的一端与电容c3远离单片机芯片u1的一端连接,所述电容c2的另一端连接有晶振x1,所述晶振x1的一端与电容c3的另一端连接。

10.根据权利要求8所述的一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,其特征在于:所述预警分析模块在对地质灾害特征数据进行分析和判断时,先根据地质灾害的特征和监测数据选择机器学习算法进行预警模型的建立,再根据建立的预警模型进行分析和处理,提取有用的特征和信息,为预警算法提供输入,再使用历史数据对预警算法进行训练和验证,最后将预警结果通过报警器进行警告作业。


技术总结
本发明涉及地质灾害监测预警技术领域,特别涉及一种煤矿井下地质灾害监测预警系统,包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、预警分析模块、通信与控制模块和用户界面模块,本发明通过多组数据采集模块与数据传输模块配合,对煤矿井下不同位置的各种物理量进行实时监测,以提高对煤矿井下地质灾害监测的准确性,通过传感器组件与安装装置的配合,通过位移传感器、压力传感器、倾斜传感器、声波接收器和电磁发射器的集合,能够将位移监测、倾斜监测、压力监测、声波监测和电磁监测集成一体,实现多种物理量的监测,以达到对煤矿井下地质灾害预警和预防处理,提高煤矿井下各物理量监测的准确性。

技术研发人员:李蓓,王启飞,杜斌,张小五,王鹏,陆爱国,王立虎,李岩,曹永斌,杨小兵
受保护的技术使用者:宁夏回族自治区煤炭地质局
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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