CN203024756U

CN203024756U - 一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统

Info

Publication number: CN203024756U
Application number: CN 201320005562
Authority: CN
Inventors: 吕伟才; 余学祥; 柯福阳; 赵兴旺; 王新志; 张美微
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2023-01-07

Abstract

本实用新型涉及一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其包括：Mobile GIS信息采集器；以及便携式电子装置，其与该Mobile GIS信息采集器连接；其中，该Mobile GIS信息采集器包括：测量器；调查器，其与该测量器连接；数据库存储器，其与该调查器连接；通讯器，其与该便携式电子装置连接。该便携式电子装置将该测量器的信息显示在该便携式电子装置上进行分析和保存，实现该便携式电子装置对该测量器的可操作性。本实用新型的优点在于：实现对开采过程中地表移动变形信息的高精度、快速实时测量、实时数据传输，从而保证移动变形信息的准确性、可靠性和实时性。

Description

一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统

技术领域

本实用新型属于信息采集与处理分析领域，具体地说是一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统。

背景技术

随着采煤技术的不断提高，采煤活动的不断加剧，开采沉陷对环境已造成巨大危害。开采沉陷是地质灾害的表现形式之一，是指由于地下挖掘形成空间，造成上部岩土层在自重作用下失稳而引起的地面塌陷现象。煤炭资源开采在对国民经济发展发挥巨大推动作用的同时，也对矿区生态环境安全带来严重负面影响，如造成地表大面积塌陷、大量耕地和建构筑物的破坏，加剧了水土流失和土地荒漠化进程。为满足煤矿安全开展建筑物下、水体下、铁路下等“三下”采煤工作的需要，为安全、合理地留设保护煤柱、解放压煤量、节约煤炭资源，为合理、妥善安排采动区上方村庄搬迁时间和顺序，为恢复与重建矿区生态环境，必须建立开采沉陷监测地表移动观测站，以通过重复性的数据采集、处理和分析来掌握开采沉陷引起的地表移动变形特征与规律，提供类似地质采矿条件下的准确可靠的地表移动变形参数，为开采沉陷预测和预报提供基础资料。传统的煤矿开采沉陷监测数据采集通过建立观测站，采用全站仪以及水准仪进行定期观测，不仅方法单一、手段落后，而且效率低、信息化程度低，需要消耗大量的人力、物力和财力，不能保证移动变形信息的准确性、可靠性和实时性。

实用新型内容

本实用新型为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，以实现对开采过程中地表移动变形信息的高精度、快速实时测量、实时数据传输，从而保证移动变形信息的准确性、可靠性和实时性。

本实用新型是这样实现的，一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其包括：Mobile GIS信息采集器；以及便携式电子装置，其与该Mobile GIS信息采集器连接；其中，该Mobile GIS信息采集器包括：测量器；调查器，其与该测量器连接；数据库存储器，其与该调查器连接；通讯器，其一端与该便携式电子装置连接，其另一端与该调查器连接。

该便携式电子装置将该测量器的信息显示在该便携式电子装置上进行分析和保存，实现该便携式电子装置对该测量器的可操作性。

作为上述方案的进一步改进，该便携式电子装置为PDA掌上电脑或笔记本电脑。

易于携带，从而方便快捷。

作为上述方案的进一步改进，该通讯器与该便携式电子装置通过蓝牙或数据线连接。

作为上述方案的进一步改进，该测量器包括全站仪、全球导航定位系统（GNSS）、连续运行参考站系统（CORS）中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，该调查器包括监测点信息器和监测线信息器，测量器、数据库存储器、通讯器均与监测点信息器连接，测量器、数据库存储器、通讯器还均与监测线信息器连接。

通过实时采集监测点、线的移动变形信息并保存在数据库存储器中。

本实用新型的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统的有益效果为：

1、本实用新型基于PDA、GPS等高精度、高效率的仪器进行测量，建立点线数据信息管理系统，大大节约了人力资源，提高效率，使监测人员可以在短时间内对矿区内所监测的点和线位置、属性等作出快速的回应；

2、本实用新型专为矿区沉陷监测数据采集而设计，也适用于高层建筑物的变形监测，港口、码头、提防变形监测，山体滑坡变形监测等任何与矿区沉陷监测数据采集相关的工作，系统针对移动测量进行了优化，支持多种测量方式（全站仪、数字水准仪、GPS单点、网络RTK），并能够在各种测量环境（包括平原、山村、城市、以及各种恶劣的条件）下长时间正常工作，该系统经过改造升级，还适用于土地调查、地籍测量、林业调查等工作；

3、本系统以Mobile GIS作为数据采集、管理、分析平台，将PDA、全站仪、GPS等测量设备集成于一体，形成了支持多种测量仪器、多种连接方式、可视性强、数据管理集中及数据传输网络化的信息采集终端系统。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式提供的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施方式提供的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统的结构示意图。

图3为图2中Mobile GIS信息采集器的结构示意图。

图4为图2中矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统流程图。

主要符号说明：Mobile GIS信息采集器1、便携式电子装置2、测量器3、调查器4、数据库存储器5、通讯器6、全站仪7、全球导航定位系统（GNSS）8、连续运行参考站系统（CORS）9、监测点信息器10、监测线信息器11、PDA掌上电脑12、数字水准仪13、GPS 14、GPS-RTK 15、Mobile GIS信息采集单元16、传输模块17、测量模块18、调查模块19、数据模块20、监测点信息模块21、监测线信息模块22、点线数据库23、数据分析模块24、数据管理模块25、发送数据模块26、请求数据模块27。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1，本实用新型的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统包括Mobile GIS信息采集器1以及便携式电子装置2。该Mobile GIS信息采集器1与该便携式电子装置2通过蓝牙或数据线连接该便携式电子装置2将该Mobile GIS信息采集器1的信息显示在该便携式电子装置2上进行分析和保存，实现该便携式电子装置2对该Mobile GIS信息采集器1的可操作性。该便携式电子装置2可为PDA掌上电脑或笔记本电脑。

Mobile GIS信息采集器1包括测量器3、调查器4、数据库存储器5、通讯器6。测量器3、数据库存储器5分别与调查器4连接，通讯器6的一端与该便携式电子装置2连接，其另一端与该调查器4连接。

该测量器3包含数据采集、图形编辑、信息查询等功能，主要通过全站仪7、数字水准仪（图未示）、GPS（图未示）、GPS-RTK（图未示）等设备采集监测点的位置信息，并存储于PDA中数据库。全站仪7、数字水准仪、GPS、GPS-RTK等设备通过蓝牙、数据线与开采沉陷监测移动数据采集终端系统相连接，实现数据实时、双向传输功能。图形编辑包括图形的放大、缩小、图层管理、平移和图上量距等功能。在本实施方式中，该测量器3包括全站仪7、全球导航定位系统（GNSS）8、连续运行参考站系统（CORS）9中的至少一种。在本实施方式中，该测量器3包括全站仪7、全球导航定位系统（GNSS）8、连续运行参考站系统（CORS）9。

该调查器4包含所监测的点和线的属性信息输入、编辑等功能，相关信息存储于PDA中的数据库内，初步实现信息的数字化。该调查器4包括监测点信息器10和监测线信息器11，测量器3、数据库存储器5、通讯器6均与监测点信息器10连接，测量器3、数据库存储器5、通讯器6还均与监测线信息器11连接。

该通讯器6与该便携式电子装置2可通过蓝牙或数据线连接。在本实施方式中，该通讯器6向便携式电子装置2发送数据和请求数据，通过无线网络GPRS将所采集的点位信息实时传送给便携式电子装置2的数据处理中心，进行实时分析和预警。该通讯器6可包含采集终端（即调查器4）与服务器（即便携式电子装置2）之间进行的数据请求和数据发送，采集终端可以向服务器请求所需要的数据，也可以实时将本地的监测信息发送给服务器进行分析预测。

数据库存储器5可包含数据库的数据管理及数据分析功能。数据功能还包含数据查询与修改两部分，通过选择加载查看数据库中的信息，并可以实时修改删除更新到数据库中。

本系统是专门为矿区沉陷监测数据采集而设计，还适用于高层建筑物变形监测，港口、码头、提防变形监测，山体滑坡变形监测等任何与矿区沉陷监测数据采集相关的工作。系统针对移动测量进行了优化，支持多种测量方式（全站仪7、数字水准仪、GPS单点、网络RTK），并能够在各种测量环境（包括平原、山村、城市、以及各种恶劣的条件）下长时间正常工作。该系统经过改造升级，还适用于土地调查、地籍测量、林业调查等工作。

实施例2

请一并参阅图2、图3及图4，结合实施例1，本系统也可以采用软件设计而布置于PDA掌上电脑12上，采用Mobile GIS作为数据采集、管理、分析平台。从而本实用新型的软件式的点线监测信息移动采集系统能够适用于各种品牌、各种型号全站仪7、数字水准仪13、GPS14、GPS-RTK15、CORS等测量设备，测量设备通过蓝牙或数据线与系统相连接，实现数据的实时、双向传输功能，数据信息记录在PDA中的点线信息数据库内。

如图2所示，点线监测信息移动采集系统包括图3所示的Mobile GIS信息采集单元16以及传输模块17。Mobile GIS信息采集单元16包括测量模块18、调查模块19、数据模块20。测量模块18一般采用硬件实现，如全站仪7、数字水准仪13、GPS14、GPS-RTK15，因而与实施例1的测量器3雷同。调查模块19等同于实施例1的调查器4，调查模块19包括监测点信息模块21（监测点信息器10）与监测线信息模块22（监测线信息器11）。数据模块20等同于实施例1的数据库存储器5，数据模块20包括点线数据库23、数据分析模块24、数据管理模块25。传输模块17等同于实施例1的通讯器6，传输模块17包括发送数据模块26以及请求数据模块27。

如图4所示，本系统的工作过程为：连接服务器新建工程或者直接打开现有的工程，导入底图，调查所监测的点、线或直接测量获得精确的点位坐标，实时进行坐标转换，相关属性信息录入数据库中，实时传输到服务器进行数据分析。

综上所述，从实施例1与实施例2中可知。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

1、本实用新型基于PDA便携式智能设备，方便快捷；

2、本实用新型在数据采集方法上集全站仪、电子水准仪、GPS系统于一身，可结合监测环境、技术水平、作业阶段选择合适的数据采集方法；

3、本实用新型可以对实时采集之后的数据进行分析处理，获取地表移动变形的实时信息；

4、本实用新型可通过无线网络将外业采集的信息实时传输到数据处理中心，以便数据处理中心进行更深层次的数据处理分析和预警。

本实用新型矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统的结构特点是：

本实用新型的主要目的是为了监测煤矿开采过程中地表可能发生的移动变形，通过测量模块（全站仪、电子水准仪、GPS、网络RTK）采集监测点的空间位置信息，并对这些信息保存在数据库当中；通过数据处理和管理模块可以对其进行数据处理（如计算移动变形信息）和管理（修改、更新、删除）；同时，通过传输模块可将这些信息传输到数据处理中心进行分析预警。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型基于PDA、GPS等高精度、高效率的仪器进行测量，建立点线数据信息管理系统，大大节约了人力资源，提高效率，使监测人员可以在短时间内对矿区内所监测的点和线位置、属性等作出快速的回应。

2、本实用新型专为矿区沉陷监测数据采集而设计，也适用于高层建筑物的变形监测，港口、码头、提防变形监测，山体滑坡变形监测等任何与矿区沉陷监测数据采集相关的工作。系统针对移动测量进行了优化，支持多种测量方式（全站仪、数字水准仪、GPS单点、网络RTK），并能够在各种测量环境（包括平原、山村、城市、以及各种恶劣的条件）下长时间正常工作。该系统经过改造升级，还适用于土地调查、地籍测量、林业调查等工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其特征在于，其包括：

Mobile GIS信息采集器；以及

便携式电子装置，其与该Mobile GIS信息采集器连接；

其中，该Mobile GIS信息采集器包括：

测量器；

调查器，其与该测量器连接；

数据库存储器，其与该调查器连接；

通讯器，其一端与该便携式电子装置连接，其另一端与该调查器连接。

2.如权利要求1所述的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其特征在于，该便携式电子装置为PDA掌上电脑或笔记本电脑。

3.如权利要求1所述的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其特征在于，该通讯器与该便携式电子装置通过蓝牙或数据线连接。

4.如权利要求1所述的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其特征在于，该测量器包括全站仪、全球导航定位系统（GNSS）、连续运行参考站系统（CORS）中的至少一种。

5.如权利要求1所述的矿山开采沉陷监测信息移动采集终端系统，其特征在于，该调查器包括监测点信息器和监测线信息器，测量器、数据库存储器、通讯器均与监测点信息器连接，测量器、数据库存储器、通讯器还均与监测线信息器连接。