CN205805617U - 用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，固定底盘依靠地脚螺栓将其固定于堰槽边上，固定底盘上面连接旋转轮系，所述轮系的蜗轮上连接竖立壳体，竖立壳体内设有立式丝杠和电机，立式丝杠上设有丝母，丝母外壳连接横向传动机构，横向传动机构通过丝杆带动纵向角度调节器和后端的横向角度调节器，横向角度调节器内孔套入传感器。当井下水位变动超过测量范围时，水位传感器发出信号给控制器，控制器根据设定的参数，经过计算，发出命令传给旋转电机，立式电机、微电机，旋转或横向或上移或下降移动横向角度调节器和传感器，调整传感器测量水位的最佳位置，保证了数据传输的准确。

Description

用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置

技术领域：

本实用新型涉及煤矿井下水文监测领域

背景技术：

目前在煤矿井下主要有两种明渠流量测量方法：速度-面积法和水力法。速度-面积法测流量，是由水流的平均流速乘以渠道的横截面积，而水流速度是通过流速计在一些特定点上进行测量的。水力法包括堰法和槽法。堰测法的实质，就是使排水沟的水，通过一固定形状的堰口，测量堰口上游2倍水头高度地点的水位，再利用经验公式计算出流量(位置传感器完成水头高度的监测，将数据传给计算机，计算机后台通过经验公式再计算出涌水量)。堰式流量传感器可完成明渠流量和水温测量；

流量传感器测量要与水面需要一个最佳工作距离，与堰口的距离还需满足所采用计算公式要求的适用条件，水平方向上，堰口上游二倍水头高度地点，传感器采集数据全面并能保持连续，所以随着井下水位变化，为保证测水精度，传感器监测数据性能有一定范围的约束，传感器的位置也需要根据水位的变化而变动。传感器专用支架装置，要满足适应传感器性能的要求，才能避免数据不准，确保煤矿水文安全。

现有的流量传感器专用装置是一个直角支架，把传感器安置在直角支架上面，经过调试校正确定好位置后，把支架固定在明渠之上，随着井下水位变化，传感器监测数据有一定范围的约束，有时水位的变化已经超出传感器的监测范围，显示的数据，不能代表真实情况，给煤矿水文工作造成误判，造成了安全隐患。解决这类问题，主要是派技术人员下井到现场重新对传感器直角支架的位置进行调整，重新安装，重新进行校正，往往在数据处理时，造成数据丢失，和误判，所以在煤矿水文地质领域，急需一种能满足煤矿水文动态监测的传感器专用定位装置和使用方法。

发明内容：

根据上述存在的问题，经过多年的实践，发明了一种用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，它包括：固定底盘、竖立壳体、竖立壳体旋转轮系、旋转电机、立式丝杠、横向丝杠、立式电机、横向传动机构，微电机、纵向角度调节器、横向角度调节器和传感器、水位传感器、控制器；所述的固定底盘依靠地脚螺栓将其固定于堰槽边上，固定底盘上面连接旋转轮系。所述旋转轮系由蜗轮、蜗杆和电机组成，所述的蜗轮上连接竖立壳体，蜗杆连接电机。竖立壳体内设有立式丝杠和电机，立式丝杠上设有丝母，丝母一端连接横向传动机构，横向传动机构通过丝杆带动纵向角度调节器和后端的横向角度调节器。横向角度调节器内孔套入传感器。控制器内设有单片机控制板和控制软件，手动和自动开关。

使用时；按动控制器的手动开关或自动开关；旋转轮系带动立式壳体可以在180度范围内旋转，同时也带动横向角度调节器和传感器转动，把传感器调整在堰口上游二倍水头高度地点测量。

启动立式电机，立式丝杠旋转带动横向丝杠和横向传动机构上下移动，调整传感器和测量水位上下距离；

微电机开启，横向传动机构工作，横向丝杆带动纵向角度调节器和后端的横向角度调节器横向移动，调整传感器到测量水位的中心位置；手动调节横向角度调节器或纵向角度调节器可以调整传感器测量的水平面。

当井下水位变动超过测量范围时，水位传感器发出信号给控制器，控制器根据设定的参数，经过计算，发出命令传给旋转电机，立式电机、微电机，调整装在横向角度调节器内孔的传感器，上升或下降，旋转或是横向移动，最终调整至传感器测量水位最佳位置，实施过程始终在监控中，保证了井下水文监测数据传输的准确。

主要优点：

用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，可以根据通过排水沟的水位动态变化情况，在满足涌水量计算公式适用条件和传感器最佳工作位置条件下，进行全方位自动合理调节，能够保证水动态涌水量观测系统的精度。

用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，可以同水文数据一同上传至井上，可以时时观测井下水位动态变化，提高了检测精度。

实现了井下智能控制，节约了人力物力。

附图说明

1固定底盘、2旋转轮系、3旋转电机、4竖立壳体、5立式丝杠、6立式电机、7横向传动机构、8横向丝杠、14微电机、9纵向角度调节器10横向角度调节器、11传感器、12水位感器、13控制器

图1是用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置立体示意图

具体实施方式

图1以立体示意图展示一种用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，它包括：固定底盘1、竖立壳体4、旋转轮系2、旋转电机3、立式丝杠5、横向丝杠8、立式电机6、横向传动机构7，微电机14、横向角度调节器10、纵向角度调节器9和流量传感器11、水位传感器12、控制器13。

所述的固定底盘1依靠地脚螺栓将其固定于堰槽边上，固定底盘1上面连接旋转轮系2，所述轮系的蜗轮上连接竖立壳体4，所述轮系的蜗杆连接旋转电机3。竖立壳体4内设有立式丝杠5和立式电机6，立式丝杠5上设有丝母，丝母一端连接横向传动机构7，横向传动机构7通过横向丝杆8带动纵向角度调节器9和后端的横向角度调节器10，横向角度调节器10内孔套入传感器11。控制器13内设有单片机控制板和控制软件，手动和自动开关。

使用时：按动控制器13的手动开关或自动开关；旋转轮系2带动立式壳体4可以在180度范围内旋转，同时也带动横向角度调节器10和传感器11转动，把传感器11调整在堰口上游二倍水头高度地点测量。

启动立式电机6，立式丝杠5旋转带动横向丝杠8和横向传动机构7上下移动，调整传感器11和测量水位上下距离；

微电机14开启，横向传动机构7工作，横向丝杆8带动纵向角度调节器9和后端的横向角度调节器10横向移动，调整传感器11到测量水位中心的位置；手动调节横向角度调节器10或纵向角度调节器9可以调整传感器11测量的水平面。

当井下水位变动超过测量范围时，水位传感器12发出信号给控制器13，控制器13根据事先设定的参数，经过计算，发出命令传给旋转电机3，立式电机6、微电机14，调整装在横向角度调节器10内孔的传感器11，上升或下降，旋转或是横向移动，最终调整至传感器11测量水位最佳位置，实施过程始终在监控中，保证了井下水文监测数据传输的准确。

Claims (2)

1.一种用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，它包括：固定底盘、竖立壳体、竖立壳体旋转轮系、旋转电机、立式丝杠、横向丝杠、立式电机、横向传动机构，微电机、纵向角度调节器、横向角度调节器和传感器、水位传感器、控制器；其特征在于：所述的固定底盘依靠地脚螺栓将其固定于堰槽边上，固定底盘上面连接旋转轮系；所述旋转轮系由蜗轮、蜗杆和电机组成，所述的蜗轮上连接竖立壳体，蜗杆连接电机；竖立壳体内设有立式丝杠和电机，立式丝杠上设有丝母，丝母一端连接横向传动机构，横向传动机构通过丝杆带动纵向角度调节器和后端的横向角度调节器；控制器内设有单片机控制板和控制软件、手动和自动开关。

2.按照权利要求1所述的用于煤矿井下水动态监测的传感器定位装置，其特征在于：所述横向角度调节器内孔套入传感器。