專利名稱：一種頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是一種煤礦頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
頂板事故是威脅煤礦安全生產(chǎn)最為嚴(yán)重的煤礦災(zāi)害。雖然我國(guó)關(guān)停安全隱患嚴(yán)重的小煤礦的力度逐年增強(qiáng)，頂板支護(hù)技術(shù)也得到日益提升，監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷獲得推廣應(yīng)用，然而頂板事故依然頻繁發(fā)生，這除了高強(qiáng)度回采工作面大量增多、對(duì)大量投入開采的西部礦區(qū)煤層礦壓特點(diǎn)了解較少等原因外，一個(gè)重要的原因就是缺乏更全面更準(zhǔn)確更及時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)。目前，在我國(guó)，雖然礦壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或頂板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在煤礦領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但實(shí)際上對(duì)指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)還處在邊緣地位，并未能起到關(guān)鍵作用。其中原因主要集中在兩點(diǎn)一是數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間太長(zhǎng)，為了避免采集的數(shù)據(jù)量太大，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置的采樣間隔時(shí)間僅能滿足最短30s的巡檢周期要求，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)捕捉到頂板運(yùn)動(dòng)變化信號(hào)，實(shí)時(shí)性差；二是檢測(cè)系統(tǒng)提供的直接用于評(píng)價(jià)頂板災(zāi)害的預(yù)警指標(biāo)太少，甚至只提供了原始數(shù)據(jù)，通過(guò)原始應(yīng)力或位移數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)頂板災(zāi)害，而沒有形成預(yù)警指標(biāo)，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)論片面，甚至失準(zhǔn)。例如，專利CN201236722Y公開了一種頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括綜采工作面液壓支架監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、巷道頂板及圍巖離層監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、煤巖超前支撐應(yīng)力監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和巷道圍巖錨桿支護(hù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)。這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的依然是常規(guī)數(shù)據(jù)采集方式，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差；同時(shí)這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只是擴(kuò)大了橫向監(jiān)測(cè)范圍，用更多的監(jiān)測(cè)分站來(lái)提高對(duì)頂板監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，未能向縱深拓展，形成更全面準(zhǔn)確反映頂板災(zāi)害狀況的預(yù)警指標(biāo)，對(duì)頂板災(zāi)害的預(yù)警效果依然較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法更及時(shí)捕捉頂板變化信號(hào)和更全面準(zhǔn)確反映頂板災(zāi)害狀況，因而預(yù)警效果較差，為此，本發(fā)明提供了一種頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)更及時(shí)，更能準(zhǔn)確的捕捉頂板運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并能夠形成全面的預(yù)警指標(biāo)，預(yù)警效果更好。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、本安型監(jiān)測(cè)分站和若干傳感器，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與所述地面服務(wù)器連接，所述本安型監(jiān)測(cè)分站與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，所述傳感器與所述本安型監(jiān)測(cè)分站連接，所述傳感器安裝有控制器，用以控制傳感器的采樣周期和對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)定值定時(shí)采樣。定值定時(shí)采樣具體含義即是先設(shè)定一個(gè)較小的采樣周期，周期可僅為毫秒量級(jí)，然后按照設(shè)定采樣周期進(jìn)行采樣，每次采樣時(shí)將采樣值與預(yù)先設(shè)定閥值比較，如果大于閥值，則作為新數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，如果小于閥值，則放棄不記錄，閥值根據(jù)工作面的具體條件確定。在上述頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述控制器包括電源管理部分、單片機(jī)、存儲(chǔ)部分、總線控制電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換部分。在上述頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)有兩臺(tái)以上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間連接形成以太環(huán)網(wǎng)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)光纖連接。在上述頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上連接有一個(gè)以上的本安型監(jiān)測(cè)分站，所述本安型監(jiān)測(cè)分站與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)傳輸電纜連接。在上述頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述的本安型監(jiān)測(cè)分站上連接有一個(gè)以上的傳感器，傳感器為壓力傳感器或位移傳感器。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)①本發(fā)明提供的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、本安型監(jiān)測(cè)分站和若干傳感器，傳感器上安裝有控制器，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)定值采樣，因此，不僅能夠保證及時(shí)捕捉頂板運(yùn)動(dòng)信號(hào)，而且還不會(huì)因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)太多影響傳輸速度和增加存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。②本發(fā)明提供的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其連接的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間可以形成以太環(huán)網(wǎng)，并且使用光纖連接，因此能夠讓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸速度更快，能夠極大程度的保證頂板災(zāi)害預(yù)警的實(shí)時(shí)性。③本發(fā)明提供的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上可以連接一個(gè)以上的監(jiān)測(cè)分站，每一個(gè)監(jiān)測(cè)分站上還可以連接一個(gè)以上的傳感器，因此可以監(jiān)測(cè)更大范圍的頂板運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到對(duì)頂板災(zāi)害更好的預(yù)警效果。

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖I是本發(fā)明頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為1_地面服務(wù)器，2-網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，3-本安型監(jiān)測(cè)分站，4-傳感器，5-控制器，6-電源管理部分，7-單片機(jī)，8-存儲(chǔ)部分，9-總線控制電路，10-數(shù)模轉(zhuǎn)換部分。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖I所示，所述頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器I、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2、本安型監(jiān)測(cè)分站3和若干傳感器4，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2與所述地面服務(wù)器I連接，所述本安型監(jiān)測(cè)分站3與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2連接，所述傳感器4與所述本安型監(jiān)測(cè)分站3連接，所述傳感器4安裝有控制器5。如圖2所示，所述控制器5包括電源管理部分6、單片機(jī)7、存儲(chǔ)部分8、總線控制電路9和數(shù)模轉(zhuǎn)換部分10。在本實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2有兩臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2之間連接形成以太環(huán)網(wǎng)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2之間通過(guò)光纖連接。在本實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2上連接有兩個(gè)本安型監(jiān)測(cè)分站3，所述本安型監(jiān)測(cè)分站3與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2之間通過(guò)傳輸電纜連接。在本實(shí)施例中，所述的本安型監(jiān)測(cè)分站3上連接有兩個(gè)傳感器4，傳感器4為壓力傳感器或位移傳感器。在其他實(shí)施例中，連接到所述以太環(huán)網(wǎng)內(nèi)的所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2可以有兩臺(tái)以上。在其他實(shí)施例中，連接到所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2上的所述本安型監(jiān)測(cè)分站可以有兩個(gè)以上。在其他實(shí)施例中，連接到所述本安型監(jiān)測(cè)分站3上的所述傳感器4可以有兩個(gè)以上。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器(I)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)、本安型監(jiān)測(cè)分站(3)和若干傳感器(4)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)與所述地面服務(wù)器(I)連接，所述本安型監(jiān)測(cè)分站(3)與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)連接，所述傳感器(4)與所述本安型監(jiān)測(cè)分站(3)連接，其特征在于所述傳感器(4)安裝有控制器(5)，用以控制傳感器(4)的采樣周期和對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)定值定時(shí)采樣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(5)包括電源管理部分￠)、單片機(jī)(7)、存儲(chǔ)部分(8)、總線控制電路(9)和數(shù)模轉(zhuǎn)換部分(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)有兩臺(tái)以上，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)之間連接形成以太環(huán)網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)之間通過(guò)光纖連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)上連接有一個(gè)以上的本安型監(jiān)測(cè)分站(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述本安型監(jiān)測(cè)分站(3)與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)之間通過(guò)傳輸電纜連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的本安型監(jiān)測(cè)分站(3)上連接有一個(gè)以上的傳感器(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于傳感器(4)為壓力傳感器或位移傳感器。
專利摘要一種頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器(1)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)、本安型監(jiān)測(cè)分站(3)和若干傳感器(4)，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)與所述地面服務(wù)器(1)連接，所述本安型監(jiān)測(cè)分站(3)與所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(2)連接，所述傳感器(4)與所述本安型監(jiān)測(cè)分站(3)連接，所述傳感器(4)安裝有控制器(5)，用以控制傳感器(4)的采樣周期和對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)定值定時(shí)采樣。本實(shí)用新型提供的頂板災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅能夠保證及時(shí)捕捉頂板運(yùn)動(dòng)信號(hào)，能夠更及時(shí)的預(yù)警頂板災(zāi)害，而且還不會(huì)因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)太多影響傳輸速度和增加存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)E21F17/18GK202628190SQ20122031332
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者毛德兵, 徐剛, 付東波, 尹希文, 黃志增, 秦海濤, 孫學(xué)波, 盧振龍, 李靖 申請(qǐng)人:天地科技股份有限公司