CN106593532A - 煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器，包括壳体、设在壳体上的显示窗口、天线和设在壳体内的机械传动机构、位移信号采集电路、本质安全型电路板、电源电路、具有无线传输、自动组网功能的无线数传模块以及电池仓；围岩移动传感器通过无线模块自动组网，以物联网通信的形式将数据传送给网络中的其他传感器和专门的无线路由节点；然后由专门的无线路由节点传输给后续处理设备，后续处理设备再对煤矿井下的围岩移动位移进行实时监控。本发明不用布线即可实现整个监测物联网的自动组网，使得围岩移动传感器配置简单、维护方便，适应井下复杂恶劣环境，便于技术管理。
Description
技术领域
本专利涉及一种煤矿井下测量围岩移动的传感器。
背景技术
煤矿井下采掘后顶板要发生移动和离层，巷道围岩要发生变形和破坏。对于锚杆支护巷道来说，顶板离层则是最大的安全隐患。当顶板离层超过一定范围，即表明顶板处于非稳定状态，如果不及时采取支护措施，便会发生冒顶等恶性顶板事故。所以，需对顶板离层状态进行监测。目前监测仪器主要有机械式巷道顶板离层仪和借助电气元件的声光报警式巷道顶板离层仪，上述顶板离层仪采用人工定时观察测量顶板离层状况的方法，不能实现顶板离层的自动监测和数据传输。
目前还有一种较先进的围岩移动传感装置，该装置采用有线或者点对点的无线通信方式进行数据传输。其构造包括机械传动机构、位移信号采集电路、本质安全型电路板、点对点式的无线数传模块、电池仓；其中机械传动机构由锚头、锚爪、钢丝绳、卷扬系统组成，吊在煤层里面的钢丝绳把直线位移量通过卷扬系统转换成旋转变量。位移信号采集电路主要是滑动变阻器，位移信号采集电路将旋转变量转化为电信号，并与本质安全型电路板连接，将电信号传送到本质安全型电路板上；本质安全型电路板上布置有信号处理电路和报警、显示电路，其中信号处理电路由滤波放大电路、A/D转换电路和单片机电路组成；报警、显示电路与信号处理电路通讯连接，显示位移值并报出危险警号；信号处理电路把接收到的信号按要求进行处理，并通过有线方式或者点对点的无线通信方式传输出去。
由于监测现场受工作面推进的影响，经常需要改变传感器的布置形式和安装位置。采用有线的通信方式，配置复杂，布线、维护比较困难，而且井下劳动条件及环境复杂恶劣，极易出现电缆线破断故障或出现接触不良现象，给技术管理带来极大不便。而点对点的无线数传通讯方式需要手动组网，在监测点较多、环境恶劣的情况下，采集困难、组网方式单一、可靠性较低、维护比较困难。
发明内容
本专利的目的是克服现有围岩移动传感装置有线通信方式和点对点无线通信方式的不足，为煤矿井下提供一种不但无线传输而且能够自动组网的围岩移动传感器。
本专利解决技术问题所采用的构造是：一种煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器，包括壳体、设在壳体上的显示窗口、天线和设在壳体内的机械传动机构、位移信号采集电路、本质安全型电路板、电源电路、无线数传模块以及电池仓；其特征在于，上述的无线数传模块是具有无线传输、自动组网功能的模块；上述各部件的信号传输关系是：
围岩移动传感器通过无线模块自动组网，以物联网通信的形式将数据传送给网络中的其他传感器和专门的无线路由节点；然后由专门的无线路由节点传输给后续处理设备，后续处理设备再对煤矿井下的围岩移动位移进行实时监控。
使用时，围岩移动传感装置的深部基点锚头固定在稳定岩层内，浅部基点锚头固定在锚杆端部位置，将围岩移动传感装置的连接管安装在顶板上，将钢丝绳拉至底部，拉紧测绳，并用螺钉将其固定。按复位按钮使传感器上电启动，再按调零按钮设置传感器初始数值，当围岩移动时即可将监测数据无线传输出去。
本专利的积极效果是：由于采用可以实现无线传输、自动组网的技术进行围岩移动位移监测数据的传输，不用布线即可实现整个监测物联网的自动组网，使得围岩移动传感器配置简单、维护方便，适应井下复杂恶劣环境，便于技术管理。而且可通过矿灯光照唤醒工作，显示直观、数据处理功能强等，因此该围岩移动传感器具有很好地推广意义。
下面结合附图对本专利进一步说明。
附图说明
图1是本专利的整体结构主视图；
图2是本专利的电路原理简图。
图例说明：1-壳体，2-锚头,3-锚爪，4-钢丝绳，5-卷扬系统，6-高精密电位器，7-本质安全型电路板，8-显示窗口，9-天线，10-电池仓，11-无线数传模块。
具体实施方式
图1所不的煤矿井下用的物联网传输式围岩移动传感器，包括壳体1、设在壳体1上的机械传动机构、显示窗口8、天线9和设在壳体1内的高精密电位器6、本质安全型电路板7、电源电路、无线数传模块11以及电池仓10；其中机械传动机构由锚头2、锚爪3、钢丝绳4、卷扬系统5组成，吊在煤层钻孔的钢丝绳4把直线位移量通过卷扬系统5转换成旋转变量。高精密电位器6是位移信号采集电路的主要部分，高精密电位器6将旋转变量转化为电信号，并将电信号传送到本质安全型电路板7上；本质安全型电路板7上布置有信号处理电路和报警、显示电路，其中信号处理电路由八作转换电路和单片机电路组成；报警、显示电路与单片机电路通讯连接，单片机电路把数据处理后交由无线数传模块11，通过物联网将数据传送给网络中的其他传感器或者专门的无线路由节点，然后由其他传感器或者专门的无线路由节点传输给后续处理设备，后续处理设备再对煤矿井下的围岩移动位移进行实时监控。
电池仓10内装有两节电池提供电源。
Claims (2)
1.一种煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器，包括壳体、设在壳体上的显示窗口、天线和设在壳体内的机械传动机构、位移信号采集电路、本质安全型电路板、电源电路、无线数传模块以及电池仓；其特征在于，上述的无线数传模块是具有无线传输、自动组网功能的模块；上述各部件的信号传输关系是：
围岩移动传感器通过无线模块自动组网，以物联网通信的形式将数据传送给网络中的其他传感器和专门的无线路由节点；然后由专门的无线路由节点传输给后续处理设备，后续处理设备再对煤矿井下的围岩移动位移进行实时监控。
2.如权利要求1所述的围岩移动传感器，其特征在于，上述的无线数传模块为zigbee模块。
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| CN201611166526.2A CN106593532A (zh) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | 煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298332A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种便携式断路器特性测试装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201581931U (zh) * | 2009-12-30 | 2010-09-15 | 泰安思科赛德电子科技有限公司 | 围岩移动传感器 |
| CN202215299U (zh) * | 2011-08-29 | 2012-05-09 | 泰安思科赛德电子科技有限公司 | 煤矿井下用的物联网无线传输式围岩移动传感器 |
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2016
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Application publication date: 20170426 |
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