CN113587890B - 一种多源数据矿区地表变形预警台 - Google Patents
一种多源数据矿区地表变形预警台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于GNSS监测技术领域，具体的说是一种多源数据矿区地表变形预警台，包括壳体；所述壳体上端固连有检测模块；所述壳体内壁于凸台状处固连有多根连接杆；所述连接杆另一端固连支撑板；所述支撑板上表面上安装有光纤光栅压力传感器；所述支撑板上方滑动连接有压板；所述压板下表面上固连有多根第一连接绳；所述第一连接绳另一端固连第二连接绳上端；所述第二连接绳下端固连重力球；所述壳体下方周圈表面固连有圆环；所述圆环竖直侧面上固连有挡圈；本发明结构简单可解决传统的矿区地表变形预警装置存在重量、体积都比较大，且遇到外力的作用冲击预警装置后，其不能有效的对地表变形进行检测及预警的问题。
Description
技术领域
本发明属于GNSS监测技术领域，具体的说是一种多源数据矿区地表变形预警台。
背景技术
全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统(GNSS)，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。
随着GNSS高精度定位技术的发展，基于GNSS高精度定位的矿区地表变形预警装置在各行业内得到了广泛的应用，但传统的矿区地表变形预警装置存在重量、体积都比较大，且遇到外力的作用冲击预警装置后，其不能有效的对地表变形进行检测及预警。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决传统的矿区地表变形预警装置存在重量、体积都比较大，且遇到外力的作用冲击预警装置后，其不能有效的对地表变形进行检测及预警的问题，本发明提出的一种多源数据矿区地表变形预警台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种多源数据矿区地表变形预警台，包括壳体；所述壳体上方横截面为凸台状，下方横截面为长方形；所述壳体上端固连有检测模块；所述壳体内壁于凸台状处固连有多根连接杆；所述连接杆以壳体中轴线为中心均匀分布；所述连接杆另一端固连支撑板；所述支撑板上表面上安装有光纤光栅压力传感器；所述支撑板上方滑动连接有压板；所述压板下表面上固连有多根第一连接绳；所述第一连接绳以压板中轴线为中心均匀分布；所述第一连接绳另一端固连第二连接绳上端；所述第一连接绳从支撑板与壳体的内壁之间穿过；所述第一连接绳与第二连接绳的连接点位于支撑板中心点的正下方；所述第二连接绳下端固连重力球；所述壳体下方周圈表面固连有圆环；所述圆环竖直侧面上固连有挡圈；所述挡圈横截面为圆台状；所述挡圈下端距离圆环的竖直高度大于壳体下端距离圆环的竖直高度；所述圆环上以圆环中轴线为中心均匀开设有多个通孔；所述通孔内滑动连接有安装钉；
工作时，初始状态下，重力球重心位于壳体中轴线上，且重力球下方刚好与壳体下端平行；安装钉的长度大于挡圈的高度；
当需要对本申请的预警台进行安装时，测量挡圈于远离圆环一端与壳体下端之间的距离，在监测点挖出挡圈的预埋圈，将本申请的预警台放置于预埋圈内部，使得壳体下端刚好接触地表，因壳体下端与重力球下方平行，此时重力球下方刚好接触地表，之后将泥土掩埋，将安装钉放入通孔内部，用小锤将安装钉缓慢钉入泥土中，避免上述过程产生的振动过大而导致检测模块内部零部件损坏，安装完毕后，即可通过多个监测点的采用GNSS定位的检测模块对地表变形进行检测，之后检测模块将测得的数据上传至终端系统内部进行汇总，通过预设在终端系统中的程序算法，对检测模块上传的GNSS组合观测值进行解算，实现组合系统双差模糊度单元历固定，进而实现大规模地表变形量监测、分析并得出最终结果，从而最终确认各监测点的地表变形程度，划分不同程度的风险地区，对风险程度较高的监测点进行预警；同时，通过检测模块对地表变形进行检测预警时，通过设置本申请的重力球，可提高检测模块的检测地表变形的数据的精准性，对本申请的装置安装完成后因重力球刚好接触地表，第一连接绳与第二连接绳仍处于绷紧状态，在重力球的作用下，通过第一连接绳与第二连接绳使得压板下表面接触光纤光栅压力传感器，且光纤光栅压力传感器安装于支撑板上，支撑板通过多根连接杆固连于壳体内部于圆台状的内壁处，使得光纤光栅压力传感器与压板之间处于平衡状态，记录此时初始值，当矿区监测点的地表出现沉陷变形时，此时因重力球足够重，在重力球的作用下，第一连接绳与第二连接绳将压板下压，压板挤压光纤光栅压力传感器，使得光纤光栅压力传感器测得的数据被检测模块所接受，检测模块将其测得数据发送至终端系统，终端系统通过对比初始状态值判断地表变形是否超过预定峰值，对超过峰值的监测点进行预警，有效提高本申请检测地表变形的准确性，及时对该监测点进行预警，提高矿区作业的安全性，同时，通过对不同数据源产生的监测数据进行对比与分析，能够进一步提升检测模块利用GNSS技术进行监测的精度，降低误差；当雨天时，本申请通过设置挡圈，使得挡圈下端埋入泥土之中，可有效地避免本申请所在监测点受到雨水影响，而导致泥土的松软程度增加，从而避免本申请因重力球周圈的泥土松软程度变化而导致检测数据的不准确性，且通过挡圈可避免因小石子等杂物撞击本申请的装置，而导致本申请测量结果不准确，同时能够加大对本装置的保护，提高其使用寿命。
优选的，所述压板周圈表面通过弹性膜固连壳体内壁；所述支撑板上表面固连有多个光纤光栅压力传感器；所述光纤光栅压力传感器以支撑板中轴线为中心，在该中轴线的周圈均匀分布；
工作时，当矿区地表出现变形时，重力球通过第一连接绳、第二连接绳将压板下压，因压板周圈表面通过弹性膜固连壳体内壁，有效避免因地表变形程度较小，使得压板下压程度过小而压板周圈表面与壳体内壁之间存在摩擦力，使得光纤光栅压力传感器检测到的地表变形数据不准确的问题，有效提高本申请对地表变形监测的准确性，从而有效的提高对矿区监测点的预警的及时性；当本申请安装倾斜安装时，在地表变形压板下压时，倾斜度最高处的光纤光栅压力传感器受到最大压力，之后通过多个光纤光栅压力传感器测得的数据上传至系统终端，再对比分析初始状态下测得数据，即可使得本申请在倾斜状态下，仍能够对地表变形进行有效且准确的检测，并提供本装置的倾斜状态，与具体的倾角数据，提供更多的监测数据，进而可根据数据分析得出各个监测点的地表变形程度，对危险程度较高的监测点进行预警，有效提高本申请装置的实用性能。
优选的，所述第二连接绳外表面上固连有第一磁铁；所述壳体内部于长方形处的内壁上由上而下均匀固连有多个第二磁铁；所述壳体内部最下方处的第二磁铁上端向靠近壳体中轴线方向倾斜；所述第一磁铁与第二磁铁之间相互排斥；
工作时，通过设置第二连接绳外表面上的第一磁铁，壳体内部于长方形处的内壁上由上而下均匀固连的多个第二磁铁，且第一磁铁与第二磁铁之间相互排斥，可以有效减少重力球的重心与壳体中轴线之间的偏移量，避免重力球与壳体内壁接触，当地表变形时，在重力球的作用下，光纤光栅压力传感器及时准确被压板挤压，进而提高本申请对地表变形时的预警的及时性，同时壳体内部最下方处的第二磁铁上端向靠近壳体中轴线方向倾斜，且第二磁铁与重力球之间相互排斥，使得环状的第二磁铁进一步对重力球限位，减少重力球与壳体内壁接触的可能。
优选的，所述挡圈于靠近重力球一侧表面下方开设有多个凹槽；所述凹槽与通孔之间一一对应设计；所述凹槽下方铰接有插块；所述插块上端向圆环方向倾斜设计，且插块上端伸出凹槽；所述凹槽于远离壳体中轴线方向一侧内壁上端安装有磁块；
工作时，当挡圈埋入地下之前，首先将磁块摆放至凹槽于远离壳体中轴线方向一侧内壁的上端，因磁块与插块之间相互吸引，且插块上端伸出凹槽，使得在磁块的作用下，插块上端于远离壳体中轴线一侧表面接触挡圈于靠近壳体中轴线一侧表面，当挡圈埋入地下后，插块上端伸出凹槽的一端可有效地防止本申请的装置受到风力作用而发生倾倒的情况，同时插块于靠近圆环一侧上方圆角设计，使得插块可顺利的埋入地下泥土之中，同时本申请在受到外力的作用下插块上端可顺利的刺入泥土之中，形成“倒刺”结构，降低本装置被强行拔起的可能，保证装置的稳定性。
优选的，所述挡圈内部开设导孔；所述导孔一端连通挡圈于靠近壳体中轴线一侧表面，另一端连通凹槽于远离圆环的一端的内壁；所述导孔内滑动连接有拉绳；所述拉绳一端固连磁块下端，另一端可拆卸连接于安装钉外表面上；
工作时，当挡圈埋入地下之前，首先将拉绳远离磁块的一端固定安装在安装钉上，当挡圈埋入地下之后，使用小锤向下敲击安装钉时，安装钉带动拉绳在导孔内部运动，使得拉绳拉动磁块向凹槽内部下方运动，随磁块向下运动，磁块接触挤压插块于远离壳体中轴线一侧表面，因插块下端于凹槽之间为铰接关系，此时插块上端向靠近壳体中轴线一侧方向运动，当安装钉固定完毕后，插块已插入泥土之中，当遇到风力作用时，本申请的插块可有效地插入泥土之中对本申请的装置进行固定，同时因磁块挤压插块，插块运动轨迹为弧形，而风力作用于本申请的装置时，插块受到的力为多向的，插块不会按照原弧形轨迹运动，因此插块可有效的对本申请进行固定，提高本装置的整体稳定效果，进而提高本申请对地表变形检测的准确性，使得本装置在地表变形时能够及时进行预警。
优选的，所述圆环内部于通孔周圈开设有滑槽；所述滑槽横截面为圆台状；所述滑槽内部滑动连接有多个滑块；所述滑块于靠近通孔中轴线一侧表面与安装钉表面相适配；
工作时，在将安装钉放入通孔的过程中，因多个滑块于靠近通孔中轴线一侧表面经拼接后形成的表面与安装钉外表面相适配，从而安装钉可顺利的穿过通孔，当使用小锤向下锤击安装钉时，因安装钉靠近上方的周圈表面为粗糙面，且滑块于靠近通孔中轴线一侧表面同样为粗糙面，使得安装钉向下运动时，安装钉的粗糙面与滑块的粗糙面相互交错，使得在完成对本装置的固定后，安装钉与滑块同时完成固定，当本申请的装置受到外力作用时，因滑槽横截面为圆台状，滑块于远离通孔中轴线一侧表面与滑槽内壁相适配，使得多个滑块被滑槽限位，使得滑块无法向上运动，即滑块与安装钉无法向上运动，使得本申请的装置在受到外力的作用下，安装钉牢牢的钉在泥土之中，在插块的共同作用下，进一步的提高本申请安装的牢固性，进而能够有效的对地表变形进行检测，及时传达地表变形的检测数据，对各个监测点地表变形程度较高的地方进行预警，提高本装置的实用性能。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种多源数据矿区地表变形预警台，通过设置第一磁铁、第二磁铁即可有效减少重力球的重心与壳体中轴线之间的偏移量，避免重力球与壳体内壁接触，提高本申请对地表变形时的预警的及时性，同时壳体内部最下方处的第二磁铁上端向靠近壳体中轴线方向倾斜，使得环状的第二磁铁进一步对重力球限位，减少重力球与壳体内壁接触的可能。
2.本发明所述的一种多源数据矿区地表变形预警台，通过设置磁块、拉绳、安装钉、插块即可实现安装钉向下运动时，通过拉绳带动磁块向下运动，进而使得插块刺入泥土之中，当遇到风力作用时，本申请的插块可有效地插入泥土之中对本申请的装置进行固定，提高本装置的整体稳定效果，进而提高本申请对地表变形检测的准确性，使得本装置在地表变形时能够及时进行预警。
3.本发明所述的一种多源数据矿区地表变形预警台，通过设置安装钉、滑块、滑槽即可实现当本申请的装置受到外力作用时，多个滑块被滑槽限位，使得滑块无法向上运动，即滑块与安装钉无法向上运动，使得本申请的装置在受到外力的作用下，安装钉牢牢的钉在泥土之中，在插块的共同作用下，进一步的提高本申请安装的牢固性，进而能够有效的对地表变形进行检测，及时传达地表变形的检测数据，对各个监测点地表变形程度较高的地方进行预警，提高本装置的实用性能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明剖开后的主视图；
图2是图1中A处局部放大图；
图3是图1中B处局部放大图；
图4是图1中C处局部放大图；
图中：壳体1、检测模块2、连接杆3、支撑板4、光纤光栅压力传感器5、压板6、第一连接绳7、第二连接绳8、重力球9、圆环11、挡圈12、通孔13、安装钉14、弹性膜15、第一磁铁16、第二磁铁17、凹槽18、插块19、磁块21、导孔22、拉绳23、滑槽24、滑块25。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种多源数据矿区地表变形预警台，包括壳体1；所述壳体1上方横截面为凸台状，下方横截面为长方形；所述壳体1上端固连有检测模块2；所述壳体1内壁于凸台状处固连有多根连接杆3；所述连接杆3以壳体1中轴线为中心均匀分布；所述连接杆3另一端固连支撑板4；所述支撑板4上表面上安装有光纤光栅压力传感器5；所述支撑板4上方滑动连接有压板6；所述压板6下表面上固连有多根第一连接绳7；所述第一连接绳7以压板中轴线为中心均匀分布；所述第一连接绳7另一端固连第二连接绳8上端；所述第一连接绳7从支撑板4与壳体1的内壁之间穿过；所述第一连接绳7与第二连接绳8的连接点位于支撑板4中心点的正下方；所述第二连接绳8下端固连重力球9；所述壳体1下方周圈表面固连有圆环11；所述圆环11竖直侧面上固连有挡圈12；所述挡圈12横截面为圆台状；所述挡圈12下端距离圆环11的竖直高度大于壳体1下端距离圆环11的竖直高度；所述圆环11上以圆环11中轴线为中心均匀开设有多个通孔13；所述通孔13内滑动连接有安装钉14；
工作时，初始状态下，重力球9重心位于壳体1中轴线上，且重力球9下方刚好与壳体1下端平行；安装钉14的长度大于挡圈12的高度；
当需要对本申请的预警台进行安装时，测量挡圈12于远离圆环11一端与壳体1下端之间的距离，在监测点挖出挡圈12的预埋圈，将本申请的预警台放置于预埋圈内部，使得壳体1下端刚好接触地表，因壳体1下端与重力球9下方平行，此时重力球9下方刚好接触地表，之后将泥土掩埋，将安装钉14放入通孔13内部，用小锤将安装钉14缓慢钉入泥土中，避免上述过程产生的振动过大而导致检测模块2内部零部件损坏，安装完毕后，即可通过多个监测点的采用GNSS定位的检测模块2对地表变形进行检测，之后检测模块2将测得的数据上传至终端系统内部进行汇总，通过预设在终端系统中的程序算法，对检测模块2上传的GNSS组合观测值进行解算，实现组合系统双差模糊度单元历固定，进而实现大规模地表变形量监测、分析并得出最终结果，从而最终确认各监测点的地表变形程度，划分不同程度的风险地区，对风险程度较高的监测点进行预警；同时，通过检测模块2对地表变形进行检测预警时，通过设置本申请的重力球9，可提高检测模块2的检测地表变形的数据的精准性，对本申请的装置安装完成后因重力球9刚好接触地表，第一连接绳7与第二连接绳8仍处于绷紧状态，在重力球9的作用下，通过第一连接绳7与第二连接绳8使得压板6下表面接触光纤光栅压力传感器5，且光纤光栅压力传感器5安装于支撑板4上，支撑板4通过多根连接杆3固连于壳体1内部于圆台状的内壁处，使得光纤光栅压力传感器5与压板6之间处于平衡状态，记录此时初始值，当矿区监测点的地表出现沉陷变形时，此时因重力球9足够重，在重力球8的作用下，第一连接绳7与第二连接绳8将压板6下压，压板6挤压光纤光栅压力传感器5，使得光纤光栅压力传感器5测得的数据被检测模块2所接受，检测模块2将其测得数据发送至终端系统，终端系统通过对比初始状态值判断地表变形是否超过预定峰值，对超过峰值的监测点进行预警，有效提高本申请检测地表变形的准确性，及时对该监测点进行预警，提高矿区作业的安全性，同时，通过对不同数据源产生的监测数据进行对比与分析，能够进一步提升检测模块2利用GNSS技术进行监测的精度，降低误差；当雨天时，本申请通过设置挡圈12，使得挡圈12下端埋入泥土之中，可有效地避免本申请所在监测点受到雨水影响，而导致泥土的松软程度增加，从而避免本申请因重力球9周圈的泥土松软程度变化而导致检测数据的不准确性，且通过挡圈12可避免因小石子等杂物撞击本申请的装置，而导致本申请测量结果不准确，同时能够加大对本装置的保护，提高其使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述压板6周圈表面通过弹性膜15固连壳体1内壁；所述支撑板4上表面固连有多个光纤光栅压力传感器5；所述光纤光栅压力传感器5以支撑板4中轴线为中心，在该中轴线的周圈均匀分布；
工作时，当矿区地表出现变形时，重力球9通过第一连接绳7、第二连接绳8将压板6下压，因压板6周圈表面通过弹性膜15固连壳体1内壁，有效避免因地表变形程度较小，使得压板6下压程度过小而压板6周圈表面与壳体1内壁之间存在摩擦力，使得光纤光栅压力传感器5检测到的地表变形数据不准确的问题，有效提高本申请对地表变形监测的准确性，从而有效的提高对矿区监测点的预警的及时性；当本申请安装倾斜安装时，在地表变形压板6下压时，倾斜度最高处的光纤光栅压力传感器5受到最大压力，之后通过多个光纤光栅压力传感器5测得的数据上传至系统终端，再对比分析初始状态下测得数据，即可使得本申请在倾斜状态下，仍能够对地表变形进行有效且准确的检测，并提供本装置的倾斜状态，与具体的倾角数据，提供更多的监测数据，进而可根据数据分析得出各个监测点的地表变形程度，对危险程度较高的监测点进行预警，有效提高本申请装置的实用性能。
作为本发明的一种实施方式，所述第二连接绳8外表面上固连有第一磁铁16；所述壳体1内部于长方形处的内壁上由上而下均匀固连有多个第二磁铁17；所述壳体1内部最下方处的第二磁铁17上端向靠近壳体1中轴线方向倾斜；所述第一磁铁16与第二磁铁17之间相互排斥；
工作时，通过设置第二连接绳8外表面上的第一磁铁16，壳体1内部于长方形处的内壁上由上而下均匀固连的多个第二磁铁17，且第一磁铁16与第二磁铁17之间相互排斥，可以有效减少重力球9的重心与壳体1中轴线之间的偏移量，避免重力球9与壳体1内壁接触，当地表变形时，在重力球9的作用下，光纤光栅压力传感器5及时准确被压板6挤压，进而提高本申请对地表变形时的预警的及时性，同时壳体1内部最下方处的第二磁铁17上端向靠近壳体1中轴线方向倾斜，且第二磁铁17与重力球9之间相互排斥，使得环状的第二磁铁17进一步对重力球9限位，减少重力球9与壳体1内壁接触的可能。
作为本发明的一种实施方式，所述挡圈12于靠近重力球9一侧表面下方开设有多个凹槽18；所述凹槽18与通孔13之间一一对应设计；所述凹槽18下方铰接有插块19；所述插块19上端向圆环11方向倾斜设计，且插块19上端伸出凹槽18；所述凹槽18于远离壳体1中轴线方向一侧内壁上端安装有磁块21；
工作时，当挡圈12埋入地下之前，首先将磁块21摆放至凹槽18于远离壳体1中轴线方向一侧内壁的上端，因磁块21与插块19之间相互吸引，且插块19上端伸出凹槽18，使得在磁块21的作用下，插块19上端于远离壳体1中轴线一侧表面接触挡圈12于靠近壳体1中轴线一侧表面，当挡圈12埋入地下后，插块19上端伸出凹槽18的一端可有效地防止本申请的装置受到风力作用而发生倾倒的情况，同时插块19于靠近圆环11一侧上方圆角设计，使得插块19可顺利的埋入地下泥土之中，同时本申请在受到外力的作用下插块19上端可顺利的刺入泥土之中，形成“倒刺”结构，降低本装置被强行拔起的可能，保证装置的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，所述挡圈12内部开设导孔22；所述导孔22一端连通挡圈12于靠近壳体1中轴线一侧表面，另一端连通凹槽18于远离圆环11的一端的内壁；所述导孔22内滑动连接有拉绳23；所述拉绳23一端固连磁块21下端，另一端可拆卸连接于安装钉14外表面上；
工作时，当挡圈12埋入地下之前，首先将拉绳23远离磁块21的一端固定安装在安装钉14上，当挡圈12埋入地下之后，使用小锤向下敲击安装钉14时，安装钉14带动拉绳23在导孔22内部运动，使得拉绳23拉动磁块21向凹槽18内部下方运动，随磁块21向下运动，磁块21接触挤压插块19于远离壳体1中轴线一侧表面，因插块19下端于凹槽18之间为铰接关系，此时插块19上端向靠近壳体1中轴线一侧方向运动，当安装钉14固定完毕后，插块19已插入泥土之中，当遇到风力作用时，本申请的插块19可有效地插入泥土之中对本申请的装置进行固定，同时因磁块21挤压插块19，插块19运动轨迹为弧形，而风力作用于本申请的装置时，插块19受到的力为多向的，插块19不会按照原弧形轨迹运动，因此插块19可有效的对本申请进行固定，提高本装置的整体稳定效果，进而提高本申请对地表变形检测的准确性，使得本装置在地表变形时能够及时进行预警。
作为本发明的一种实施方式，所述圆环11内部于通孔13周圈开设有滑槽24；所述滑槽24横截面为圆台状；所述滑槽24内部滑动连接有多个滑块25；所述滑块25于靠近通孔13中轴线一侧表面与安装钉14表面相适配；
工作时，在将安装钉14放入通孔13的过程中，因多个滑块25于靠近通孔13中轴线一侧表面经拼接后形成的表面与安装钉14外表面相适配，从而安装钉14可顺利的穿过通孔13，当使用小锤向下锤击安装钉14时，因安装钉14靠近上方的周圈表面为粗糙面，且滑块25于靠近通孔13中轴线一侧表面同样为粗糙面，使得安装钉14向下运动时，安装钉14的粗糙面与滑块25的粗糙面相互交错，使得在完成对本装置的固定后，安装钉14与滑块25同时完成固定，当本申请的装置受到外力作用时，因滑槽24横截面为圆台状，滑块25于远离通孔13中轴线一侧表面与滑槽24内壁相适配，使得多个滑块25被滑槽24限位，使得滑块25无法向上运动，即滑块25与安装钉14无法向上运动，使得本申请的装置在受到外力的作用下，安装钉14牢牢的钉在泥土之中，在插块19的共同作用下，进一步的提高本申请安装的牢固性，进而能够有效的对地表变形进行检测，及时传达地表变形的检测数据，对各个监测点地表变形程度较高的地方进行预警，提高本装置的实用性能。
具体实施流程如下：
工作时，初始状态下，重力球9重心位于壳体1中轴线上，且重力球9下方刚好与壳体1下端平行；安装钉14的长度大于挡圈12的高度；
当需要对本申请的预警台进行安装时，测量挡圈12于远离圆环11一端与壳体1下端之间的距离，在监测点挖出挡圈12的预埋圈，将本申请的预警台放置于预埋圈内部，使得壳体1下端刚好接触地表，因壳体1下端与重力球9下方平行，此时重力球9下方刚好接触地表，且挡圈12埋入地下之前，首先将拉绳23远离磁块21的一端固定安装在安装钉14上，将磁块21摆放至凹槽18于远离壳体1中轴线方向一侧内壁的上端，因磁块21与插块19之间相互吸引，且插块19上端伸出凹槽18，使得在磁块21的作用下，插块19上端于远离壳体1中轴线一侧表面接触挡圈12于靠近壳体1中轴线一侧表面；
当挡圈12埋入地下之后，使用小锤向下敲击安装钉14时，安装钉14带动拉绳23在导孔22内部运动，使得拉绳23拉动磁块21向凹槽18内部下方运动，随磁块21向下运动，磁块21接触挤压插块19于远离壳体1中轴线一侧表面，因插块19下端于凹槽18之间为铰接关系，此时插块19上端向靠近壳体1中轴线一侧方向运动，当安装钉14固定完毕后，插块19已插入泥土之中，当遇到风力作用时，本申请的插块19可有效地插入泥土之中对本申请的装置进行固定；
在完成对本装置的固定后，当本申请的装置受到外力作用时，因滑槽24横截面为圆台状，滑块25于远离通孔13中轴线一侧表面与滑槽24内壁相适配，使得多个滑块25被滑槽24限位，使得滑块25无法向上运动，即滑块25与安装钉14无法向上运动，使得本申请的装置在受到外力的作用下，安装钉14牢牢的钉在泥土之中；
完成安装后，即可通过多个监测点的采用GNSS定位的检测模块2对地表变形进行检测，之后检测模块2将测得的数据上传至终端系统内部进行汇总，通过预设在终端系统中的程序算法，对检测模块2上传的GNSS组合观测值进行解算，实现组合系统双差模糊度单元历固定，进而实现大规模地表变形量监测、分析并得出最终结果，从而最终确认各监测点的地表变形程度，划分不同程度的风险地区，对风险程度较高的监测点进行预警；同时，通过检测模块2对地表变形进行检测预警时，通过设置本申请的重力球9，可提高检测模块2的检测地表变形的数据的精准性，对本申请的装置安装完成后因重力球9刚好接触地表，第一连接绳7与第二连接绳8仍处于绷紧状态，在重力球9的作用下，通过第一连接绳7与第二连接绳8使得压板6下表面接触光纤光栅压力传感器5，且光纤光栅压力传感器5安装于支撑板4上，支撑板4通过多根连接杆3固连于壳体1内部于圆台状的内壁处，使得光纤光栅压力传感器5与压板6之间处于平衡状态，记录此时初始值，当矿区监测点的地表出现沉陷变形时，此时因重力球9足够重，在重力球8的作用下，第一连接绳7与第二连接绳8将压板6下压，压板6挤压光纤光栅压力传感器5，使得光纤光栅压力传感器5测得的数据被检测模块2所接受，检测模块2将其测得数据发送至终端系统，终端系统通过对比初始状态值判断地表变形是否超过预定峰值，对超过峰值的监测点进行预警，有效提高本申请检测地表变形的准确性，及时对该监测点进行预警，提高矿区作业的安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种多源数据矿区地表变形预警台,其特征在于:包括壳体(1)；所述壳体(1)上方为凸台状,下方横截面为长方形；所述壳体(1)上端固连有检测模块(2)；所述壳体(1)内壁于凸台状处固连有多根连接杆(3)；所述连接杆(3)以壳体(1)中轴线为中心均匀分布；所述连接杆(3)另一端固连支撑板(4)；所述支撑板(4)上表面上安装有光纤光栅压力传感器(5)；所述支撑板(4)上方滑动连接有压板(6)；所述压板(6)下表面上固连有多根第一连接绳(7)；所述第一连接绳(7)以压板中轴线为中心均匀分布；所述第一连接绳(7)另一端固连第二连接绳(8)上端；所述第一连接绳(7)从支撑板(4)与壳体(1)的内壁之间穿过；所述第一连接绳(7)与第二连接绳(8)的连接点位于支撑板(4)中心点的正下方；所述第二连接绳(8)下端固连重力球(9)；所述壳体⑴下方周圈表面固连有圆环(11)；所述圆环(11)竖直侧面上固连有挡圈(12)；所述挡圈(12)为圆台状；所述挡圈(12)下端距离圆环(11)的竖直高度大于壳体(1)下端距离圆环(11)的竖直高度；所述圆环(11)上以圆环(11)中轴线为中心均匀开设有多个通孔(13)；所述通孔(13)内滑动连接有安装钉(14)；
所述压板(6)周圈表面通过弹性膜(15)固连壳体(1)内壁；所述支撑板(4)上表面固连有多个光纤光栅压力传感器(5)；所述光纤光栅压力传感器(5)以支撑板(4)中轴线为中心,在该中轴线的周圈均匀分布；
所述挡圈(12)于靠近重力球(9)一侧表面下方开设有多个凹槽(18)；所述凹槽(18)与通孔(13)之间一一对应设计；所述凹槽(18)下方铰 接有插块(19)；所述插块(19)上端向圆环(11)方向倾斜设计,且插块(19)上端伸出凹槽(18)；所述凹槽(18)于远离壳体(1)中轴线方向一侧内壁上端安装有磁块(21)；
所述挡圈(12)内部开设导孔(22)；所述导孔(22)一端连通挡圈(12)于靠近壳体(1)中轴线一侧表面，另一端连通凹槽(18)于远离圆环(11)的一端的内壁；所述导孔(22)内滑动连接有拉绳(23)；所述拉绳(23)一端固连磁块(21)下端,另一端可拆卸连接于安装钉(14)外表面上。
2.根据权利要求1所述的一种多源数据矿区地表变形预警台,其特征在于:所述第二连接绳(8)外表面上固连有第一磁铁(16)；所述壳体(1)内部于长方形处的内壁上由上而下均匀固连有多个第二磁铁(17)；所述壳体(1)内部最下方处的第二磁铁(17)上端向靠近壳体(1)中轴线方向倾斜；所述第一磁铁(16)与第二磁铁(17)之间相互排斥。
3.根据权利要求1所述的一种多源数据矿区地表变形预警台,其特征在于:所述圆环(11)内部于通孔(13)周圈开设有滑槽(24)；所述滑槽(24)为圆台状；所述滑槽(24)内部滑动连接有多个滑块(25)；所述滑块(25)于靠近通孔(13)中轴线一侧表面与安装钉(14)表面相适配。
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