一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統的製作方法

2023-05-30 15:04:26

專利名稱：一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監控系統，尤其是涉及一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統。
背景技術：
巷道支護結構的作用在於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杆為主要承力結構，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、完整也有利於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，現如今缺少一種結構設計合理、安裝布設方便、使用操作簡便且智能化程度高、使用效果好的巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其能對整個巷道支護結構的受力狀態與變形量進行綜合監控，能在較大程度上減小由支護大幅度提高了煤礦井下環境的安全係數。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，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綜合監控。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵在於:包括布設在所監控巷道支護結構上的監控盒、對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、由巷道支護管理人員手持的手持式控制終端和布設在上位監控室內的遠程監控主機，所監控巷道支護結構包括用於對巷道頂部進行支護的支護頂板和兩個分別對巷道左右兩側幫部進行支護的幫部支護結構，兩個所述幫部支護結構分別對稱布設在所述支護頂板的左右兩側下方且三者連接組成對整個巷道斷面進行整體支護的巷道支護結構；所述支護狀態監測裝置包括布設在所述支護頂板上的支護狀態監測裝置一和兩個分別布設兩個所述幫部支護結構上的支護狀態監測裝置二；所述監控盒包括盒體、布設在所述盒體上的電子線路板和安裝在所述盒體上的無線收發天線，所述電子線路板上設置有控制器、與控制器相接的無線通信模塊、內部存儲有所監控巷道支護結構各部分所能承受極限力與允許發生的最大變形量的數據存儲單元、由控制器進行控制的支護不良報警單元和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，所述無線通信模塊與無線收發天線相接，所述數據存儲單元、支護不良報警單元和顯示單元均與控制器相接；所述支護狀態監測裝置一包括多個由左至右布設在所述支護頂板上且對所布設位置處的支護狀態進行實時監測的監測單元一，所述監測單元一包括分別對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量和所承受的作用力進行實時監測的法線方向變形量監測單元和法線方向作用力監測單元，所述法線方向變形量監測單元和法線方向作用力監測單元均與控制器相接；所述支護狀態監測裝置二包括布設在所監測幫部支護結構中部的監測單元二和多個由上至下布設在所監測幫部支護結構上的監測單元三，所述監測單元二包括分別對所監測幫部支護結構在豎直方向上的豎向變形量和所承受的豎向作用力進行實時監測的豎向變形量監測單元和豎向作用力監測單元，所述豎向變形量監測單元和豎向作用力監測單元均與控制器相接；所述監測單元三包括對所布設位置處在水平方向上的水平變形量和所承受的水平作用力進行實時監測的水平變形量監測單元和水平作用力監測單元，所述水平變形量監測單元和水平作用力監測單元均與控制器相接；所述控制器分別通過無線通信模塊與手持式控制終端和遠程監控主機進行雙向通信；多個所述監測單元一呈均勻布設。上述一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵是:所述監測單元一的數量不少於三個。上述一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵是:所述監測單元三的數量為三個至五個，且多個監測單元三呈均勻布設。本實用新型與現有技術相比具有以下優點:1、結構簡單且投入成本低，安裝布設簡便。2、電路設計合理，電路簡單且接線方便。3、使用操作簡便且智能化程度高。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綜合監控，且能在較大程度上減小由支護大幅度提高了煤礦井下環境的安全係數。綜上所述，本實用新型設計合理、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綜合監控。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標記說明:I 一支護狀態監測裝置一； 1-1 一監測單元一；1-11 一法線方向作用力監測單元；1-12—法線方向變形量監測單元；2—支護狀態監測裝置二 ； 2-1—監測單元二 ；2-11—豎向變形量監測單元；2-12—豎向作用力監測單元；2-2—監測單元三；2-21—7jC平變形量監測單元；2-22—水平作用力監測單元；4一控制器；5—無線通信模塊；6—遠程監控主機； 7—數據存儲單元；9一支護不良報警單元； 10—顯示單元；11一手持式控制終端。
具體實施方式
[0028]如圖1所示，本實用新型包括布設在所監控巷道支護結構上的監控盒、對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、由巷道支護管理人員手持的手持式控制終端11和布設在上位監控室內的遠程監控主機6，所監控巷道支護結構包括用於對巷道頂部進行支護的支護頂板和兩個分別對巷道左右兩側幫部進行支護的幫部支護結構，兩個所述幫部支護結構分別對稱布設在所述支護頂板的左右兩側下方且三者連接組成對整個巷道斷面進行整體支護的巷道支護結構。所述支護狀態監測裝置包括布設在所述支護頂板上的支護狀態監測裝置一I和兩個分別布設兩個所述幫部支護結構上的支護狀態監測裝置二 2。所述監控盒包括盒體、布設在所述盒體上的電子線路板和安裝在所述盒體上的無線收發天線，所述電子線路板上設置有控制器4、與控制器4相接的無線通信模塊5、內部存儲有所監控巷道支護結構各部分所能承受極限力與允許發生的最大變形量的數據存儲單元7、由控制器4進行控制的支護不良報警單元9和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10，所述無線通信模塊5與無線收發天線相接，所述數據存儲單元7、支護不良報警單元9和顯示單元10均與控制器4相接。所述支護狀態監測裝置一 I包括多個由左至右布設在所述支護頂板上且對所布設位置處的支護狀態進行實時監測的監測單元一 1-1，所述監測單元一 1-1包括分別對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量和所承受的作用力進行實時監測的法線方向變形量監測單元1-12和法線方向作用力監測單元1-11，所述法線方向變形量監測單元1-12和法線方向作用力監測單元1-11均與控制器4相接。所述支護狀態監測裝置二 2包括布設在所監測幫部支護結構中部的監測單元二2-1和多個由上至下布設在所監測幫部支護結構上的監測單元三2-2，所述監測單元二 2-1包括分別對所監測幫部支護結構在豎直方向上的豎向變形量和所承受的豎向作用力進行實時監測的豎向變形量監測單元2-11和豎向作用力監測單元2-12，所述豎向變形量監測單元2-11和豎向作用力監測單元2-12均與控制器4相接。所述監測單元三2-2包括對所布設位置處在水平方向上的水平變形量和所承受的水平作用力進行實時監測的水平變形量監測單元2-21和水平作用力監測單元2-22，所述水平變形量監測單元2-21和水平作用力監測單元2-22均與控制器4相接。所述控制器4分別通過無線通信模塊5與手持式控制終端11和遠程監控主機6進行雙向通信；多個所述監測單元一 1-1呈均勻布設。本實施例中，所述監測單元一 1-1的數量不少於三個。本實施例中，所述監測單元三2-2的數量為三個至五個，且多個監測單元三2-2呈均勻布設。實際布設時，可根據具體需要，對所述監測單元一 1-1和監測單元三2-2的數量進行相應調整。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型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，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵在於:包括布設在所監控巷道支護結構上的監控盒、對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、由巷道支護管理人員手持的手持式控制終端(11)和布設在上位監控室內的遠程監控主機(6)，所監控巷道支護結構包括用於對巷道頂部進行支護的支護頂板和兩個分別對巷道左右兩側幫部進行支護的幫部支護結構，兩個所述幫部支護結構分別對稱布設在所述支護頂板的左右兩側下方且三者連接組成對整個巷道斷面進行整體支護的巷道支護結構；所述支護狀態監測裝置包括布設在所述支護頂板上的支護狀態監測裝置一(I)和兩個分別布設兩個所述幫部支護結構上的支護狀態監測裝置二(2);所述監控盒包括盒體、布設在所述盒體上的電子線路板和安裝在所述盒體上的無線收發天線，所述電子線路板上設置有控制器(4)、與控制器(4)相接的無線通信模塊(5)、內部存儲有所監控巷道支護結構各部分所能承受極限力與允許發生的最大變形量的數據存儲單元(7)、由控制器(4)進行控制的支護不良報警單元(9)和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(10)，所述無線通信模塊(5)與無線收發天線相接，所述數據存儲單元(7)、支護不良報警單元(9)和顯示單元(10)均與控制器(4)相接；所述支護狀態監測裝置一(I)包括多個由左至右布設在所述支護頂板上且對所布設位置處的支護狀態進行實時監測的監測單元一(1-1)，所述監測單元一(1-1)包括分別對所布設位置處所述支護頂板的法線方向上的變形量和所承受的作用力進行實時監測的法線方向變形量監測單元(1-12)和法線方向作用力監測單元(1-11)，所述法線方向變形量監測單元(1-12)和法線方向作用力監測單元(1-11)均與控制器(4)相接；所述支護狀態監測裝置二(2)包括布設在所監測幫部支護結構中部的監測單元二(2-1)和多個由上至下布設在所監測幫部支護結構上的監測單元三(2-2)，所述監測單元二(2-1)包括分別對所監測幫部支護結構在豎直方向上的豎向變形量和所承受的豎向作用力進行實時監測的豎向變形量監測單元(2-11)和豎向作用力監測單元(2-12)，所述豎向變形量監測單元(2-11)和豎向作用力監測單元(2-12)均與控制器(4)相接；所述監測單元三(2-2)包括對所布設位置處在水平方向上的水平變形量和所承受的水平作用力進行實時監測的水平變形量監測單元(2-21)和水平作用力監測單元(2-22)，所述水平變形量監測單元(2-21)和水平作用力監測單元(2-22)均與控制器(4)相接；所述控制器(4)分別通過無線通信模塊(5)與手持式控制終端(11)和遠程監控主機(6)進行雙向通信；多個所述監測單元一(1-1)呈均勻布設。
2.按照權利要求1所述的一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵在於:所述監測單元一(1-1)的數量不少於三個。
3.按照權利要求1或2所述的一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，其特徵在於:所述監測單元三(2-2)的數量為三個至五個，且多個監測單元三(2-2)呈均勻布設。
專利摘要本實用新型公開了一種巷道支護結構受力狀態遠程監控系統，包括布設在所監控巷道支護結構上的監控盒、對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、由巷道支護管理人員手持的手持式控制終端和布設在上位監控室內的遠程監控主機，所監控巷道支護結構包括支護頂板和兩個幫部支護結構，兩個幫部支護結構分別對稱布設在支護頂板的左右兩側下方且三者連接組成對巷道進行整體支護的巷道支護結構；支護狀態監測裝置包括布設在支護頂板上的支護狀態監測裝置一和兩個分別布設兩個幫部支護結構上的支護狀態監測裝置二。本實用新型設計合理、安裝布設方便且操作簡便、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綜合監控。
文檔編號G01D21/02GK202991132SQ201220621229
公開日2013年6月12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