CN204386658U - 一种巷道变形预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的一种巷道变形预警系统，包括：光源，位于煤矿井下，朝向巷道内壁设置；光电传感器，位于光源经过巷道一次反射后照射的位置；监控单元，与所述光电传感器连接，接收光电传感器所采集的光照强度，当所采集的光照强度变化超出阈值时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。由上，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警，另外，由于光电传感器所采集的是光源的反射光强，因此，只需使光电传感接收到反射光源即可，无需进行对准校正，由此降低了光电传感器设置位置的要求，提高了井下巷道的空间利用率。

Description

一种巷道变形预警系统

技术领域

本实用新型涉及巷道安全技术领域，特别涉及一种巷道变形预警的系统。

背景技术

煤矿井下主要巷道担负着矿井运输、通风、行人等任务。随着矿井深部延伸,主要巷道受采动、矿山压力增大等影响开始变形或遭到破坏。如巷道变形严重导致的后果十分严重，因此巷道的稳定性问题成为制约生产和安全的重要问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于，提供一种巷道变形预警系统。一种巷道变形预警系统，包括：

光源，位于煤矿井下，朝向巷道内壁设置；

光电传感器，位于光源经过巷道一次反射后照射的位置；

监控单元，与所述光电传感器连接，接收光电传感器所采集的光照强度，当所采集的光照强度变化超出阈值时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。

由上，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警，另外，由于光电传感器所采集的是光源的反射光强，因此，只需使光电传感接收到反射光源即可，无需进行对准校正，由此降低了光电传感器设置位置的要求，提高了井下巷道的空间利用率。

可选的，所述光源为多个，在所述各光源的发光处，设置不同扩散倍数的凸透镜。

由上，依据巷道的不同的空间，设置不同扩散倍数的凸透镜。通 过设置凸透镜，可以适当减少光源的布局数量，从而节约成本。

可选的，所述在各光源的发光点处还设置有导光板。

由上，可以避免各个光源之间的照射相互影响，提高光电传感器的辨识效率。

可选的，所述光源包括多色光源。

由上，相比于单色光源，光电传感器识别多色光源的速度和精度都有所提高。

可选的，所述光源的发光点处设置有三轴陀螺仪。

由上，对于光源可能发生的位置变动进行预警。

可选的，所述监控单元的监控画面中设置有带坐标的栅格，所述栅格与巷道内壁的位置相对应。

可选的，所述在各光源的发光点处还设置有与所述栅格大小、形状相匹配的遮光板。

由上，当某一栅格的光强发生变化时，即可迅速确定巷道内壁变形的位置。

附图说明

图1为巷道变形预警系统的原理示意图；

图2为巷道变形预警原理的流程图。

具体实施方式

为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种巷道变形预警系统，成本低廉，安装简单，不必对现有巷道改造，即可实现对巷道变形判断。

如图1所示为巷道变形预警系统的原理示意图，包括设置于煤矿井下，且朝向巷道10内壁固定设置的光源11以及光电传感器21，另外，还包括与光电传感器21通信连接的监控单元31，以及与监控单元31通信连接的报警单元41。

图1所示实施例中，仅包括一个光源11，实际应用中，随着巷道深度或高度的不同，可同时设置多个光源。光源11包括以下之一：发光二极管、激光二极管和红外发射二极管。

较佳的，在多个光源的发光处，分别设置具有一定扩散倍数的凸透镜，随着扩散倍数的不同，其光源的扩散距离也不相同。依据巷道的不同的空间，设置不同扩散倍数的凸透镜。通过设置凸透镜，可以适当减少光源的布局数量，从而节约成本。

进一步的，在各光源的发光点处还设置有导光板，以使各光源打在巷道10内壁后不产生交集。以此，在光电传感器21接收光源的光强变化时更加精确，避免了由于光源重叠造成的误差。

更进一步的，所述光源11为多色光源，相比于单色光源，光电传感器21识别多色光源的速度和精度都有所提高。

另外，所述光源11的发光点处包括有三轴陀螺仪，用于检测光源11的朝向位置，并将其所采集的朝向坐标发送至后文所述的监控单元31。所述监控单元31用于对光源11的朝向位置进行预警，当期朝向位置发生改变时，控制报警单元41进行报警。

光电传感器21设置于光源经过巷道一次反射后照射的位置，用于判断所接收光信号强度的变化，其工作原理是将所接收的光信号通过光学元件转换为电信号。由于井下巷道光线不受日光影响，变动较小，将光电传感器21放置于光源经过巷道一次反射后照射的位置，只需使光电传感器21接收到反射光源即可，无需进行对准校正，例如使光线必须照射到光电传感器21的某一特殊位置(光电传感器21中心)。

监控单元31与光电传感器21连接，用于监控光电传感器21所检测的光信号强度的变化量，当所述变化量超过阈值时，便认定巷道已发生变形，控制与其连接的报警单元41进行报警。

进一步的，在监控单元31呈现的监控画面中设置有带坐标的栅格，所述栅格与巷道内壁的位置相对应，由此，当某一栅格的光强发生变化时，即可迅速确定巷道内壁变形的位置。

更进一步的，所述在所述光源11的发光点处设置有遮光板，所述遮光板与所述监控画面中的栅格的大小、形状相匹配，由此，当光源11或光电传感器21的相对位置发生变化时，也可通过监控画面直观的察觉。

图2所示为所述监控单元31实现预警的流程图，便于对上述装置的工作原理的理解，具体包括：

步骤S10：显示由光电传感器21所采集的光信号强度的变化画面。

步骤S20：判断光信号强度的变化是否超出阈值范围，若是，进入步骤S30，否则返回步骤S10。

前已述及，监控单元31的监控画面中设置有栅格，当某一处栅格的光信号强度变化超过阈值时，即可判断出该栅格在巷道所对应的位置出已发生变形。

步骤S30：控制报警单元41进行报警。 

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。总之，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种巷道变形预警系统，其特征在于，包括：

光源，位于煤矿井下，朝向巷道内壁设置；

光电传感器，位于光源经过巷道一次反射后照射的位置；

监控单元，与所述光电传感器连接，接收光电传感器所采集的光照强度，当所采集的光照强度变化超出阈值时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源为多个，在所述各光源的发光处，设置不同扩散倍数的凸透镜。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述在各光源的发光点处还设置有导光板。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光源包括多色光源。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光源的发光点处设置有三轴陀螺仪。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控单元的监控画面中设置有带坐标的栅格，所述栅格与巷道内壁的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述在各光源的发光点处还设置有与所述栅格大小、形状相匹配的遮光板。