一種巷道支護結構監控裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種巷道支護結構監控裝置，包括控制器、支護狀態監測裝置、支護不良報警單元和時鐘電路；所監控巷道支護結構包括U字形支撐架、巷道頂部支護錨桿組和兩組巷道幫部支護錨桿組；支護狀態監測裝置包括多個分別布設在巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一、多個分別布設在巷道幫部支護錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二、多個分別布設在弧形支架上的監測單元一、兩個分別布設在弧形支架與兩個豎向立柱之間連接處的監測單元二和多個分別布設在豎向立柱上的監測單元三。本發明設計合理、布設方便且操作簡便、使用效果好，能對巷道支護結構的受力狀態與變形量進行有效監控，各監控點位置布設合理。
【專利說明】 一種巷道支護結構監控裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種監控裝置，尤其是涉及一種巷道支護結構監控裝置。
【背景技術】
[0002]巷道支護結構的作用在于改善圍巖穩定狀態和控制圍巖運動的發展速度，以維護安全的工作空間。實際使用過程中，巷道支護結構中的頂板與兩幫錨桿為主要承力結構，兩者相互影響，共同作為一個支護系統，保持煤幫的穩定性，給頂板支護系統提供了強有力的支點，不會出現煤層片幫而引起巷道跨度增大，導致頂板下沉劇烈、失穩和垮落等現象。同樣，頂板保持穩定、完整也有利于煤幫的穩定性和減少變形，兩者是相輔相成的，任何一個環節出現問題，都會影響巷道圍巖的整體穩定性。因而，現如今缺少一種設計合理、布線方便且使用操作簡便、使用效果好的巷道支護結構監控裝置，其具有變形量與受力情況實時監控功能，使得所支護圍巖的穩定性大幅提高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種巷道支護結構監控裝置，其設計合理、安裝布設方便且使用操作簡便、使用效果好，能對整個巷道支護結構的受力狀態與變形量進行有效監控，且各監控點位置布設合理。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種巷道支護結構監控裝置，其特征在于:包括控制器、所監控巷道支護結構的支護狀態進行實時監測的支護狀態監測裝置、由控制器進行控制的支護不良報警單元、對所述支護狀態監測裝置所監測信息進行同步顯示的顯示單元以及分別與控制器相接的數據存儲單元、參數設置單元和時鐘電路，所述數據存儲單元、支護狀態監測裝置、支護不良報警單元和顯示單元均與控制器相接；所監控巷道支護結構包括V字形支撐架、布設在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護錨桿組和兩組分別布設在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護錨桿組，所述V字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設在所述弧形支架左右兩側底部的豎向立柱；所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護巷道的頂板內且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護錨桿組包括中所有錨桿的內端均伸入至所支護巷道幫部內側的巖體內且其外端均固定在所述豎向立柱上；所述支護狀態監測裝置包括多個分別布設在所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一、多個分別布設在所述巷道幫部支護錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二、多個分別布設在所述弧形支架上的監測單元一、兩個分別布設在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監測單元二和多個分別布設在所述豎向立柱上的監測單元三，所述監測單元一包括對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量進行實時監測的變形測量傳感器一、對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上所承受的作用力進行實時監測的力傳感器一以及分別與變形測量傳感器一和力傳感器一相接的八/0轉換電路模塊一；所述監測單元二包括分別對所布設位置處與水平方向呈45。夾角的傾斜方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器二和力傳感器二，所述變形測量傳感器二和力傳感器二均與A/D轉換電路模塊二相接；所述監測單元三包括分別對所布設位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器三和力傳感器三，所述變形測量傳感器三和力傳感器三均與A/D轉換電路模塊三相接；多個所述位移傳感器一均與A/D轉換電路模塊四相接，多個所述位移傳感器二均與A/D轉換電路模塊五相接，所述A/D轉換電路模塊一、A/D轉換電路模塊二、A/D轉換電路模塊三、A/D轉換電路模塊四和A/D轉換電路模塊五均與控制器相接。
[0005]上述一種巷道支護結構監控裝置，其特征是:相鄰兩個所述監測單元一之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側逐漸增大。
[0006]上述一種巷道支護結構監控裝置，其特征是:多個所述監測單元二呈均勻布設。
[0007]上述一種巷道支護結構監控裝置，其特征是:所述控制器為ARM微處理器。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0009]1、結構簡單且投入成本低，安裝布設簡便。
[0010]2、電路設計合理，電路簡單且接線方便。
[0011]3、使用操作簡便且智能化程度高。
[0012]4、使用效果好且實用價值高，各監控點位置布設合理，能對整個巷道支護結構的受力狀態與變形量進行有效監控，且能在較大程度上減小由支護結構不穩定帶來的多種實際問題，大幅度提高了煤礦井下環境的安全系數。
[0013]綜上所述，本發明設計合理、安裝布設方便且使用操作簡便、使用效果好，能對整個巷道支護結構的受力狀態與變形量進行有效監控，且各監控點位置布設合理。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]I一控制器；2—數據存儲單元； 3—支護不良報警單元；
[0018]4一顯示單元；5—支護狀態監測裝置；5-1—位移傳感器一；
[0019]5-2—位移傳感器二；5-3—監測單元一；
[0020]5-31一變形測量傳感器一 ；5-32—力傳感器一；
[0021]5-33—A/D轉換電路模塊一；5-4—監測單元二；
[0022]5-41—變形測量傳感器二 ； 5-42—力傳感器二 ；
[0023]5-43—A/D轉換電路模塊二； 5_5—監測單元三；
[0024]5-51—變形測量傳感器三； 5-52—力傳感器三；
[0025]5-6—A/D轉換電路模塊四；
[0026]5-7—A/D轉換電路模塊五； 6—參數設置單元；
[0027]7—時鐘電路。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本發明包括控制器1、所監控巷道支護結構的支護狀態進行實時監測的支護狀態監測裝置5、由控制器I進行控制的支護不良報警單元3、對所述支護狀態監測裝置5所監測信息進行同步顯示的顯示單元4以及分別與控制器1相接的數據存儲單元2、參數設置單元6和時鐘電路7，所述數據存儲單元2、支護狀態監測裝置5、支護不良報警單元3和顯示單元4均與控制器1相接。所監控巷道支護結構包括V字形支撐架、布設在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護錨桿組和兩組分別布設在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護錨桿組，所述V字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設在所述弧形支架左右兩側底部的豎向立柱。所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護巷道的頂板內且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護錨桿組包括中所有錨桿的內端均伸入至所支護巷道幫部內側的巖體內且其外端均固定在所述豎向立柱上。所述支護狀態監測裝置5包括多個分別布設在所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一 5-1、多個分別布設在所述巷道幫部支護錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二 5-2、多個分別布設在所述弧形支架上的監測單元一 5-3、兩個分別布設在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監測單元二 5-4和多個分別布設在所述豎向立柱上的監測單元三5-5，所述監測單元一 5-3包括對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量進行實時監測的變形測量傳感器一 5-31、對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上所承受的作用力進行實時監測的力傳感器一 5-32以及分別與變形測量傳感器一 5-31和力傳感器一 5-32相接的八/0轉換電路模塊一 5-33。所述監測單元二 5-4包括分別對所布設位置處與水平方向呈45。夾角的傾斜方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器二
5-41和力傳感器二 5-42，所述變形測量傳感器二 5-41和力傳感器二 5-42均與八/0轉換電路模塊二 5-43相接。所述監測單元三5-5包括分別對所布設位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器三5-51和力傳感器三5-52，所述變形測量傳感器三5-51和力傳感器三5-52均與八/0轉換電路模塊三5-53相接。多個所述位移傳感器一 5-1均與八/0轉換電路模塊四5-6相接，多個所述位移傳感器二 5-2均與八/0轉換電路模塊五5-7相接，所述八/0轉換電路模塊一 5-333/0轉換電路模塊二 5-433/0轉換電路模塊三5-53、八/0轉換電路模塊四5-6和八/0轉換電路模塊五5-7均與控制器1相接。
[0029]本實施例中，相鄰兩個所述監測單元一 5-3之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側逐漸增大。
[0030]本實施例中，多個所述監測單元二 5-4呈均勻布設。
[0031]本實施例中，所述控制器1為仙1微處理器。
[0032]實際使用時，所述控制器1也可以采用其它類型的處理器芯片。
[0033]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種巷道支護結構監控裝置，其特征在于：包括控制器（I)、所監控巷道支護結構的支護狀態進行實時監測的支護狀態監測裝置（5)、由控制器（I)進行控制的支護不良報警單元（3)、對所述支護狀態監測裝置（5)所監測信息進行同步顯示的顯示單元（4)以及分別與控制器（I)相接的數據存儲單元（2)、參數設置單元（6)和時鐘電路（7)，所述數據存儲單元（2)、支護狀態監測裝置（5)、支護不良報警單元（3)和顯示單元（4)均與控制器（I)相接；所監控巷道支護結構包括U字形支撐架、布設在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護錨桿組和兩組分別布設在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護錨桿組，所述U字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設在所述弧形支架左右兩側底部的豎向立柱；所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護巷道的頂板內且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護錨桿組包括中所有錨桿的內端均伸入至所支護巷道幫部內側的巖體內且其外端均固定在所述豎向立柱上；所述支護狀態監測裝置（5)包括多個分別布設在所述巷道頂部支護錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一（5-1)、多個分別布設在所述巷道幫部支護錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二（5-2)、多個分別布設在所述弧形支架上的監測單元一（5-3)、兩個分別布設在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監測單元二（5-4)和多個分別布設在所述豎向立柱上的監測單元三（5-5)，所述監測單元一（5-3)包括對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量進行實時監測的變形測量傳感器一（5-31)、對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上所承受的作用力進行實時監測的力傳感器一（5-32)以及分別與變形測量傳感器一（5-31)和力傳感器一（5-32)相接的A/D轉換電路模塊一（5-33);所述監測單元二（ 5-4)包括分別對所布設位置處與水平方向呈45 °夾角的傾斜方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器二（5-41)和力傳感器二（5-42)，所述變形測量傳感器二（5-41)和力傳感器二（5-42)均與A/D轉換電路模塊二（5-43)相接；所述監測單元三（5-5)包括分別對所布設位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進行實時監測的變形測量傳感器三（5-51)和力傳感器三（5-52)，所述變形測量傳感器三（5-51)和力傳感器三（5-52)均與A/D轉換電路模塊三（5_53)相接；多個所述位移傳感器一（5-1)均與A/D轉換電路模塊四（5-6)相接，多個所述位移傳感器二(5-2)均與A/D轉換電路模塊五（5-7)相接，所述A/D轉換電路模塊一（5_33)、A/D轉換電路模塊二（ 5-43 )、A/D轉換電路模塊三（5-53 )、A/D轉換電路模塊四（5_6 )和A/D轉換電路模塊五（5-7 )均與控制器（I)相接。
2.按照權利要求I所述的一種巷道支護結構監控裝置，其特征在于：相鄰兩個所述監測單元一（5-3)之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側逐漸增大。
3.按照權利要求I或2所述的一種巷道支護結構監控裝置，其特征在于：多個所述監測單元二（5-4)呈均勻布設。
4.按照權利要求I或2所述的一種巷道支護結構監控裝置，其特征在于：所述控制器(I)為ARM微處理器。
【文檔編號】G01D21/02GK103835759SQ201210476644
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優先權日:2012年11月21日
【發明者】侯鵬 申請人:西安眾智惠澤光電科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
