本實用新型涉及錨網(wǎng)支護巷道錨桿錨索的受力監(jiān)測技術領域，尤其涉及一種錨桿智能預警應力計。

背景技術：

煤礦錨網(wǎng)支護巷道使用普遍，在錨桿錨索支護過程中，錨桿錨索對圍巖的錨固作用使得巷道圍巖穩(wěn)定，減少破壞，確保煤礦安全生產(chǎn)。由于目前錨桿錨索在圍巖錨固受力過程中，錨桿錨索的受力情況無法監(jiān)測，為了了解錨桿錨索受力變化情況，及時掌握錨桿錨索的受力狀況，根據(jù)錨桿錨索受力狀況對巷道作出相應的支護措施，防止巷道頂板故事發(fā)生，保證巷道安全，是煤礦急需解決的難題。

當前對煤礦巷道錨桿錨索應力檢測的辦法，只有采用傳統(tǒng)的壓力枕對錨桿錨索進行檢測。傳統(tǒng)的壓力枕采用振弦機械式原理，該應力計反應不靈敏，讀出的數(shù)值誤差大，不能實時采集存儲等功能，錨桿受力大時不能報警提示，滿足不了礦井的安全需要。為了解決以上難題，從而研究了一種錨桿智能預警應力計。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種錨桿智能預警應力計。

本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種錨桿智能預警應力計，包括傳感器本體，所述傳感器本體水平設于錨桿底部，所述傳感器本體上垂直設有相對的兩個鉆孔，所述兩個鉆孔中插有與之匹配的應變計，所述傳感器本體一側設有長桿，所述長桿內設有傳感器電路板，所述傳感器電路板與應變計通過信號線相連，所述傳感器電路板外設有接口，所述接口通過信號線與數(shù)據(jù)機相連，所述數(shù)據(jù)機通過有線或者無線通訊的方式與采集器相連，所述采集器與地面計算機相連，所述數(shù)據(jù)機內集成有聲光報警器。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述鉆孔的孔徑φ2mm。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述接口為航空接插口。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述傳感器本體套于錨桿上并通過螺栓相固定。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述傳感器本體為環(huán)型結構。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述長桿垂直于傳感器本體的側面。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述地面計算機上安裝有計算機云平臺軟件。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述無線通訊的方式為同時使用紅外與zigbee兩種無線通訊方式。

本實用新型還公開了一種錨桿智能預警應力計的測試方法，包括以下步驟：

(1)將讀取的應變計的數(shù)據(jù)根據(jù)應力轉換為應力值；

(2)同時把應力值存入數(shù)據(jù)機中；

(3)對應力值的大小進行判斷，當其高于設定的警報值時，發(fā)出警報；

(4)同時將數(shù)據(jù)機的數(shù)據(jù)進行采集和上傳。

本實用新型相比現(xiàn)有技術的優(yōu)點在于：1、設備反應靈敏、數(shù)據(jù)準確；2、對桿體受力工況實時采集、全程對錨桿桿體受力工況進行監(jiān)測；3、桿體受力超過安全預警值時，可自動啟動報警功能；4、采用無線通訊技術，操作便捷；5、存儲量大，可極大的減少人員采集頻度，減輕人員勞動強度；6、云平臺軟件自動分析、生成各類報表和曲線，對礦壓數(shù)據(jù)集中管理存檔，保證各類數(shù)據(jù)的完整保存。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的傳感器本體與長桿連接示意圖；

圖3是本實用新型的測試流程示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例：

如圖1、圖2所示：一種錨桿智能預警應力計，包括傳感器本體(1)，所述傳感器本體水平(1)設于錨桿(2)底部，所述傳感器本體(1)上垂直設有相對的兩個鉆孔，所述兩個鉆孔中插有與之匹配的應變計(101)，所述傳感器本體(1)一側設有長桿(102)，所述長桿(102)內設有傳感器電路板，所述傳感器電路板與應變計(101)通過信號線(3)相連，所述傳感器電路板外設有接口，所述接口通過信號線(3)與數(shù)據(jù)機(4)相連，所述數(shù)據(jù)機(4)通過有線或者無線通訊的方式與采集器(5)相連，所述采集器(5)與地面計算機(6)相連，所述數(shù)據(jù)機(4)內集成有聲光報警器(401)。

進一步的，所述鉆孔的孔徑φ2mm。

進一步的，所述接口為航空接插口。

進一步的，所述傳感器本體(1)套于錨桿(2)上并通過螺栓相固定。

進一步的，所述傳感器本體(1)為環(huán)型結構。

進一步的，所述長桿(102)垂直于傳感器本體(1)的側面。

進一步的，所述地面計算機(6)上安裝有計算機云平臺軟件。

進一步的，所述無線通訊的方式為同時使用紅外與zigbee兩種無線通訊方式。

參見圖3：本實用新型還公開了一種錨桿智能預警應力計的測試方法，包括以下步驟：

(1)將讀取的應變計的數(shù)據(jù)根據(jù)應力轉換為應力值；

(2)同時把應力值存入數(shù)據(jù)機中；

(3)對應力值的大小進行判斷，當其高于設定的警報值時，發(fā)出警報；

(4)同時將數(shù)據(jù)機的數(shù)據(jù)進行采集和上傳。

本實用新型的有益效果：錨桿智能預警應力計對錨桿的受力檢測精度高、反應靈敏，并能實時采集，當受力超過安全預警值時，可自動啟動報警功能，給礦井人員進行安全提示，作出合理的支護加強措施，保證巷道安全。采用無線通訊技術，數(shù)據(jù)采集操作便捷簡單。

以下為本實用新型的部件介紹：

1、應力計傳感器桿體開兩個鉆孔，孔徑φ2mm，孔深根據(jù)需要應變計的深度確定。將應變計在鉆孔標識的位置粘貼固定好。應力計傳感器長桿內有電路板，把應變計信號線連接至電路板，同時做好引線的保護措施，應力計傳感器外部接口為航空接插頭形式。將應力計傳感器裝在錨桿尾部，用螺帽固定，航口接插頭連接數(shù)據(jù)機，使用采集器進行設置。錨桿(索)應力計采用測量應變技術，反應靈敏，精度高。

2、數(shù)據(jù)機是對應力計傳感器信息的接受存儲并處理的終端，把錨桿尾部所受到的應力傳遞到應力計傳感器，經(jīng)過處理轉換成需要的數(shù)值，并對錨桿傳遞的信號實時采集處理和存儲，做到全程實時監(jiān)測效果。如果數(shù)據(jù)機處理后的數(shù)值超過安全預警值時，數(shù)據(jù)機可自動啟動燈光報警功能，表示該錨桿受力超過安全范圍，提示礦井人員該處巷道受力極大，需要對該處巷道支護采取加強措施，確保巷道穩(wěn)定安全。數(shù)據(jù)機存儲容量大，可以存儲90天以上的數(shù)據(jù)量，極大可以較少技術人員對數(shù)據(jù)的采集頻度，減輕人員勞動強度。

3、采集器是采用無線通訊技術，采用紅外通訊原理，對數(shù)據(jù)機存儲的數(shù)據(jù)進行采集并上傳到計算機云平臺軟件上，采集器操作便捷簡單，存儲量大，一次可對所需要采集的數(shù)據(jù)機數(shù)據(jù)量全部采集。采集器無線通訊技術解決巷道高度高，觀測記錄難的問題，減輕技術人員勞動強度，保證人員安全。

4、計算機云平臺軟件是對應力計傳感器數(shù)據(jù)的處理分析，實時掌握應力計傳感器的受力變化狀況，根據(jù)受力情況及時采區(qū)針對措施，提前預防巷道頂板事故發(fā)生。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。