CN109443229A - 一种巷道变形数据在线监测装置 - Google Patents

一种巷道变形数据在线监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109443229A
CN109443229A CN201811385898.3A CN201811385898A CN109443229A CN 109443229 A CN109443229 A CN 109443229A CN 201811385898 A CN201811385898 A CN 201811385898A CN 109443229 A CN109443229 A CN 109443229A
Authority
CN
China
Prior art keywords
main control
module
control module
wireless communication
acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811385898.3A
Other languages
English (en)
Inventor
郝瑞泽
程运宏
张登崤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Hong Xiang Polytron Technologies Inc
Original Assignee
Shanxi Hong Xiang Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Hong Xiang Polytron Technologies Inc filed Critical Shanxi Hong Xiang Polytron Technologies Inc
Priority to CN201811385898.3A priority Critical patent/CN109443229A/zh
Publication of CN109443229A publication Critical patent/CN109443229A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本发明提供的一种巷道变形数据在线监测装置，包括：光源；采集模块：输出端与主控模块的输入端电气连接；显示模块：输入端与主控模块的输出端电气连接；报警模块：输入端与主控模块的输出端电气连接；第一无线通信模块：与主控模块双向连接；第二无线通信模块：与主控模块双向连接；主控模块：用于接收采集模块采集到的光照强度信号，将光照强度的采集信号与参照信号进行比较；将比较结果通过显示模块进行显示，并判断所采集到的光照强度变化是否超出阈值，如是，则发送报警命令，给相关的工程技术人员的的手持移动终端发送警示信息，将处理后的监测数据上传至监控站，以进行后续的数据处理与分析；本发明结构简单，易于实现，适用于煤矿领域。

Description

一种巷道变形数据在线监测装置
技术领域
本发明属于煤矿安全的技术领域，具体涉及一种巷道变形数据在线监测装置。
背景技术
在煤矿、隧道等地下岩体工程中，存在大量的巷道，是人员、车辆通行、运输设备、材料、矿物资源、矸石及通风等的主要通道。采掘活动破坏了煤岩体原有的应力平衡状态，引起采动空间周围应力的重新分布。当巷道围岩所承受的应力超出其强度后，造成围岩变形、移动或破坏。巷道变形主要表现为顶板下沉、底臌、片帮、两邦收缩等现象，是由采动导致的应力重新分布或动力灾害释放能量造成的。巷道变形观测是矿压观测的主要内容，是巷道支护设计、巷道维护及冲击地压、顶板灾害预防的主要依据。但是现有的一些巷道变形监测系统的结构都较为复杂，实现起来较为困难。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单，易于实现的巷道变形数据在线监测装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种巷道变形数据在线监测装置，包括：多个光源：分布于巷道中，且每一个光源所发出的光均直射到巷道的内壁上；多个采集模块：其输出端与主控模块的输入端电气连接，用于一一对应接收和处理多个光源所发出的光在内壁上产生的一次反射光；显示模块：其输入端与主控模块的输出端电气连接，用于将主控模块处理后的监测数据进行显示；报警模块：其输入端与主控模块的输出端电气连接，用于接到主控模块的报警命令后进行声光报警；第一无线通信模块：其与主控模块双向连接，用于向工程技术人员的手持移动终端发送警示信息；第二无线通信模块：其与主控模块双向连接，用于将主控模块处理后的监测数据上传至监控站；主控模块：用于接收所述采集模块采集到的光照强度信号，将光照强度的采集信号与参照信号进行比较；将比较结果通过显示模块进行显示，并判断所采集到的光照强度变化是否超出阈值，如是，则向报警模块发送报警命令，同时通过第一无线通信模块给相关的工程技术人员的的手持移动终端发送警示信息，以提示相关工程技术人员及时进行处理；通过第二无线通信模块将处理后的监测数据上传至监控站，以进行后续的数据处理与分析。
优选地，所述的采集模块包括：光电传感器：用于接收对应光源所发出的光在内壁上产生的一次反射光，并将光信号转换为模拟电信号；处理单元：其输入端与所述光电传感器的输出端电气连接，用于将接收到的模拟电信号经过放大滤波后转换为数字电信号；数据传输单元：其与处理单元双向连接，用于将处理单元处理后的采集信号传输给主控模块。
优选地，所述的采集模块还包括：MESH无线通讯单元：其与处理单元双向连接，且每一个采集模块的MESH无线通讯单元之间通过MESH无线连接，用于所有采集模块之间的数据传输。
优选地，所述第一无线通信模块为GSM无线通信模块。
优选地，所述第二无线通信模块为ZigBee无线通信模块。
优选地，还包括：多个位移传感器：其输出端与主控模块的输入端电气连接，且分设于每一光源处，用于检测对应光源的位置变动。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明通过光电传感器来采集光源在巷道内壁上产生的反射光强，当采集到的光强变化大于阈值时，说明巷道发生了较大的变形，随后进行报警，此外，本发明不仅可将处理后的监测数据进行实时显示及上传至监控站，还可向相关工程技术人员的手持移动终端发送告警信息，功能强大，但又结构简单，易于实现。
2、本发明还通过各采集模块之间的MESH无线通讯单元进行井下自组网，各采集模块之间可进行相互的数据传输，即使一个采集模块出现故障，也可通过其他采集模块进行数据传输，使得井下的数据能够稳定传送。
3、本发明还在每一光源处设置位移传感器，通过位移传感器来检测光源的移动状态，在计算光照强度变化时，综合考虑光源的移动所带来的计算差异，使得计算结果更加精确，进而提高了巷道变形监测的精度。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明实施例一提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图；
图中：101为光源，102为采集模块，103为显示模块，104为报警模块，105为第一无线通信模块，106为第二无线通信模块，107为主控模块，108为位移传感器，1021为光电传感器，1022为处理单元，1023为数据传输单元，1024为MESH无线通讯单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图，如图1所示，一种巷道变形数据在线监测装置，可包括：
多个光源101：分布于巷道中，且每一个光源所发出的光均直射到巷道的内壁上。
多个采集模块102：其输出端与主控模块107的输入端电气连接，用于一一对应接收和处理多个光源101所发出的光在内壁上产生的一次反射光。
显示模块103：其输入端与主控模块107的输出端电气连接，用于将主控模块107处理后的监测数据进行显示。
报警模块104：其输入端与主控模块107的输出端电气连接，用于接到主控模块107的报警命令后进行声光报警。
第一无线通信模块105：其与主控模块107双向连接，用于向工程技术人员的手持移动终端发送警示信息。
第二无线通信模块106：其与主控模块107双向连接，用于将主控模块107处理后的监测数据上传至监控站。
主控模块107：用于接收所述采集模块102采集到的光照强度信号，将光照强度的采集信号与参照信号进行比较；将比较结果通过显示模块103进行显示，并判断所采集到的光照强度变化是否超出阈值，如是，则向报警模块104发送报警命令，同时通过第一无线通信模块105给相关的工程技术人员的的手持移动终端发送警示信息，以提示相关工程技术人员及时进行处理；通过第二无线通信模块106将处理后的监测数据上传至监控站，以进行后续的数据处理与分析。
本发明通过光电传感器来采集光源在巷道内壁上产生的反射光强，当采集到的光强变化大于阈值时，说明巷道发生了较大的变形，随后进行报警，此外，本发明不仅可将处理后的监测数据进行实时显示及上传至监控站，还可向相关工程技术人员的手持移动终端发送告警信息，功能强大，但又结构简单，易于实现。
图2为本发明实施例二提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图，如图2所示，在实施例一的基础上，所述的采集模块102可包括：
光电传感器1021：用于接收对应光源101所发出的光在内壁上产生的一次反射光，并将光信号转换为模拟电信号。
处理单元1022：其输入端与所述光电传感器1021的输出端电气连接，用于将接收到的模拟电信号经过放大滤波后转换为数字电信号。
数据传输单元1023：其与处理单元1022双向连接，用于将处理单元1022处理后的采集信号传输给主控模块107。
图3为本发明实施例三提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图，如图3所示，在实施例二的基础上，所述的采集模块102还可包括：
MESH无线通讯单元1024：其与处理单元1022双向连接，且每一个采集模块102的MESH无线通讯单元1024之间通过MESH无线连接，用于所有采集模块102之间的数据传输。
本发明还通过各采集模块之间的MESH无线通讯单元进行井下自组网，各采集模块之间可进行相互的数据传输，即使一个采集模块出现故障，也可通过其他采集模块进行数据传输，使得井下的数据能够稳定传送。
进一步地，所述第一无线通信模块105可为GSM无线通信模块。
进一步地，所述第二无线通信模块106可为ZigBee无线通信模块。
图4为本发明实施例四提供的一种巷道变形数据在线监测装置的结构示意图，如图4所示，在实施例一的基础上，所述的一种巷道变形数据在线监测装置还可包括：
多个位移传感器108：其输出端与主控模块107的输入端电气连接，且分设于每一光源101处，用于检测对应光源101的位置变动。
本发明还在每一光源处设置位移传感器，通过位移传感器来检测光源的移动状态，在计算光照强度变化时，综合考虑光源的移动所带来的计算差异，使得计算结果更加精确，进而提高了巷道变形监测的精度。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设于”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例X”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述方法、装置及系统中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“一”、“二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和电路的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其他设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定的编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：包括：
多个光源(101)：分布于巷道中，且每一个光源所发出的光均直射到巷道的内壁上；
多个采集模块(102)：其输出端与主控模块(107)的输入端电气连接，用于一一对应接收和处理多个光源(101)所发出的光在内壁上产生的一次反射光；
显示模块(103)：其输入端与主控模块(107)的输出端电气连接，用于将主控模块(107)处理后的监测数据进行显示；
报警模块(104)：其输入端与主控模块(107)的输出端电气连接，用于接到主控模块(107)的报警命令后进行声光报警；
第一无线通信模块(105)：其与主控模块(107)双向连接，用于向工程技术人员的手持移动终端发送警示信息；
第二无线通信模块(106)：其与主控模块(107)双向连接，用于将主控模块(107)处理后的监测数据上传至监控站；
主控模块(107)：用于接收所述采集模块(102)采集到的光照强度信号，将光照强度的采集信号与参照信号进行比较；将比较结果通过显示模块(103)进行显示，并判断所采集到的光照强度变化是否超出阈值，如是，则向报警模块(104)发送报警命令，同时通过第一无线通信模块(105)给相关的工程技术人员的的手持移动终端发送警示信息，以提示相关工程技术人员及时进行处理；通过第二无线通信模块(106)将处理后的监测数据上传至监控站，以进行后续的数据处理与分析。
2.根据权利要求1所述的一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：所述的采集模块(102)包括：
光电传感器(1021)：用于接收对应光源(101)所发出的光在内壁上产生的一次反射光，并将光信号转换为模拟电信号；
处理单元(1022)：其输入端与所述光电传感器(1021)的输出端电气连接，用于将接收到的模拟电信号经过放大滤波后转换为数字电信号；
数据传输单元(1023)：其与处理单元(1022)双向连接，用于将处理单元(1022)处理后的采集信号传输给主控模块(107)。
3.根据权利要求2所述的一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：所述的采集模块(102)还包括：
MESH无线通讯单元(1024)：其与处理单元(1022)双向连接，且每一个采集模块(102)的MESH无线通讯单元(1024)之间通过MESH无线连接，用于所有采集模块(102)之间的数据传输。
4.根据权利要求1所述的一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：所述第一无线通信模块(105)为GSM无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：所述第二无线通信模块(106)为ZigBee无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的一种巷道变形数据在线监测装置，其特征在于：还包括：
多个位移传感器(108)：其输出端与主控模块(107)的输入端电气连接，且分设于每一光源(101)处，用于检测对应光源(101)的位置变动。
CN201811385898.3A 2018-11-20 2018-11-20 一种巷道变形数据在线监测装置 Pending CN109443229A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811385898.3A CN109443229A (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种巷道变形数据在线监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811385898.3A CN109443229A (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种巷道变形数据在线监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109443229A true CN109443229A (zh) 2019-03-08

Family

ID=65554063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811385898.3A Pending CN109443229A (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种巷道变形数据在线监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109443229A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113184484A (zh) * 2021-05-17 2021-07-30 中国矿业大学 一种刮板输送机健康监测系统及监测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103017673A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 中铁二十四局集团有限公司 隧道围岩变形实时连续监测报警方法
CN204386658U (zh) * 2015-01-05 2015-06-10 那峙雄 一种巷道变形预警系统
CN106091975A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 南京大学 盾构隧道管片接缝定点感测光缆二维变形监测方法
WO2018088582A1 (ko) * 2016-11-10 2018-05-17 경상대학교산학협력단 돼지 부피 추정 시스템 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103017673A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 中铁二十四局集团有限公司 隧道围岩变形实时连续监测报警方法
CN204386658U (zh) * 2015-01-05 2015-06-10 那峙雄 一种巷道变形预警系统
CN106091975A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 南京大学 盾构隧道管片接缝定点感测光缆二维变形监测方法
WO2018088582A1 (ko) * 2016-11-10 2018-05-17 경상대학교산학협력단 돼지 부피 추정 시스템 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113184484A (zh) * 2021-05-17 2021-07-30 中国矿业大学 一种刮板输送机健康监测系统及监测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. Industrial Internet of Things:(IIoT) applications in underground coal mines
CN101476489B (zh) 矿用避灾指挥与撤离指示方法及避灾指挥与撤离指示系统
TWI593988B (zh) Indoor positioning system and method
JP2014516626A5 (zh)
CN104806286B (zh) 一种基于电力载波通信的井下led照明逃生系统
CN105807707B (zh) 一种采煤机的远程控制系统
CN102137511A (zh) 一种地下矿井的无线传感网络系统及其应用
US20180313373A1 (en) Equipment and method for supervising valves in a hydraulic circuit, associated hydraulic circuit and computer program product
CN102373893A (zh) 薄煤层工作面液压支架电液控制系统
CN113153431A (zh) 基于5g通信的煤岩动力灾害监测预警可视化系统及方法
CN103632484A (zh) 基于无线传感器网络的列车烟火报警系统和方法
CN104819011A (zh) 煤矿安全监测系统
CN103572801A (zh) 自来水爆管监测系统
CN109443229A (zh) 一种巷道变形数据在线监测装置
CN202956861U (zh) 隧道及地下工程现场变形综合预警装置
CN104305621A (zh) 基于rfid的矿井安全帽及其工作流程
CN116030591A (zh) 一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统及方法
CN103558339A (zh) 基于ZigBee技术的熏蒸气体浓度监测系统
KR101306826B1 (ko) 전관방송을 이용한 위치 추적 시스템
CN201852656U (zh) 地下金属矿山稳定性监测用的数据采集仪
CN112433260B (zh) 一种安检成像系统
KR20180055016A (ko) 선박 손상 및 화재시 실시간 사고대응시스템
CN102841581A (zh) 无人值守厂站微机型设备远距离监控调度系统
CN203311403U (zh) 煤矿监控多屏幕显示系统
CN202855031U (zh) 远程地灾监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190308

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication