專利名稱：一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控裝置，尤其是涉及一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用在于改善圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和控制圍巖運(yùn)動的發(fā)展速度，以維護(hù)安全的工作空間。實(shí)際使用過程中，巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)中的頂板與兩幫錨桿為主要承力結(jié)構(gòu)，兩者相互影響，共同作為一個支護(hù)系統(tǒng)，保持煤幫的穩(wěn)定性，給頂板支護(hù)系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的支點(diǎn)，不會出現(xiàn)煤層片幫而引起巷道跨度增大，導(dǎo)致頂板下沉劇烈、失穩(wěn)和垮落等現(xiàn)象。同樣，頂板保持穩(wěn)定、完整也有利于煤幫的穩(wěn)定性和減少變形，兩者是相輔相成的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響巷道圍巖的整體穩(wěn)定性。因而，現(xiàn)如今缺少一種設(shè)計(jì)合理、布線方便且使用操作簡便、使用效果好的巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其具有變形量與受力情況實(shí)時監(jiān)控功能，使得所支護(hù)圍巖的穩(wěn)定性大幅提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其設(shè)計(jì)合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、使用效果好，能對整個巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與變形量進(jìn)行有效監(jiān)控，且各監(jiān)控點(diǎn)位置布設(shè)合理。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征在于:包括控制器、所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置、由控制器進(jìn)行控制的支護(hù)不良報(bào)警單元、對所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置所監(jiān)測信息進(jìn)行同步顯示的顯示單元以及分別與控制器相接的數(shù)據(jù)存儲單元、參數(shù)設(shè)置單元和時鐘電路，所述數(shù)據(jù)存儲單元、支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置、支護(hù)不良報(bào)警單元和顯示單元均與控制器相接；所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括U字形支撐架、布設(shè)在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護(hù)錨桿組和兩組分別布設(shè)在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護(hù)錨桿組，所述U字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設(shè)在所述弧形支架左右兩側(cè)底部的豎向立柱；所述巷道頂部支護(hù)錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護(hù)巷道的頂板內(nèi)且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護(hù)錨桿組包括中所有錨桿的內(nèi)端均伸入至所支護(hù)巷道幫部內(nèi)側(cè)的巖體內(nèi)且其外端均固定在所述豎向立柱上；所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置包括多個分別布設(shè)在所述巷道頂部支護(hù)錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一、多個分別布設(shè)在所述巷道幫部支護(hù)錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二、多個分別布設(shè)在所述弧形支架上的監(jiān)測單元一、兩個分別布設(shè)在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監(jiān)測單元二和多個分別布設(shè)在所述豎向立柱上的監(jiān)測單元三，所述監(jiān)測單元一包括對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上的變形量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的變形測量傳感器一、對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上所承受的作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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A/D轉(zhuǎn)換電路模塊一；所述監(jiān)測單元二包括分別對所布設(shè)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(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊二相接；所述監(jiān)測單元三包括分別對所布設(shè)位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊三相接；多個所述位移傳感器一均與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊四相接，多個所述位移傳感器二均與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊五相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊一、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊二、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊三、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊四和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊五均與控制器相接。上述一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征是:相鄰兩個所述監(jiān)測單元一之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側(cè)逐漸增大。上述一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征是:多個所述監(jiān)測單元二呈均勻布設(shè)。上述一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征是:所述控制器為ARM微處理器。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、結(jié)構(gòu)簡單且投入成本低，安裝布設(shè)簡便。2、電路設(shè)計(jì)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(shí)用價(jià)值高，各監(jiān)控點(diǎn)位置布設(shè)合理，能對整個巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與變形量進(jìn)行有效監(jiān)控，且能在較大程度上減小由支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定帶來的多種實(shí)際問題，大幅度提高了煤礦井下環(huán)境的安全系數(shù)。綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、使用效果好，能對整個巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與變形量進(jìn)行有效監(jiān)控，且各監(jiān)控點(diǎn)位置布設(shè)合理。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I一控制器；2—數(shù)據(jù)存儲單元；3—支護(hù)不良報(bào)警單元；4 一顯示單元；5—支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置； 5-1—位移傳感器一；5-2—位移傳感器二； 5-3—監(jiān)測單元一；5-31一變形測量傳感器一 ；5-32—力傳感器一；5-33—A/D轉(zhuǎn)換電路模塊一； 5-4—監(jiān)測單元二；5-41—變形測量傳感器二 ；5-42—力傳感器二 ；5-43—A/D轉(zhuǎn)換電路模塊二；5_5—監(jiān)測單元三；5-51—變形測量傳感器三；5-52—力傳感器三；5-6—A/D轉(zhuǎn)換電路模塊四；5-7—A/D轉(zhuǎn)換電路模塊五；6—參數(shù)設(shè)置單元；7—時鐘電路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制器1、所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置5、由控制器I進(jìn)行控制的支護(hù)不良報(bào)警單元3、對所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置5所監(jiān)測信息進(jìn)行同步顯示的顯示單元4以及分別與控制器I相接的數(shù)據(jù)存儲單元2、參數(shù)設(shè)置單元6和時鐘電路7，所述數(shù)據(jù)存儲單元2、支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置5、支護(hù)不良報(bào)警單元3和顯示單元4均與控制器I相接。所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括U字形支撐架、布設(shè)在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護(hù)錨桿組和兩組分別布設(shè)在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護(hù)錨桿組，所述U字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設(shè)在所述弧形支架左右兩側(cè)底部的豎向立柱。所述巷道頂部支護(hù)錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護(hù)巷道的頂板內(nèi)且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護(hù)錨桿組包括中所有錨桿的內(nèi)端均伸入至所支護(hù)巷道幫部內(nèi)側(cè)的巖體內(nèi)且其外端均固定在所述豎向立柱上。所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置5包括多個分別布設(shè)在所述巷道頂部支護(hù)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(shè)在所述巷道幫部支護(hù)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(shè)在所述弧形支架上的監(jiān)測單元一 5-3、兩個分別布設(shè)在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監(jiān)測單元二 5-4和多個分別布設(shè)在所述豎向立柱上的監(jiān)測單元三5-5，所述監(jiān)測單元一 5-3包括對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上的變形量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的變形測量傳感器一 5-31、對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上所承受的作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊一 5-33。所述監(jiān)測單元二 5-4包括分別對所布設(shè)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(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊二 5-43相接。所述監(jiān)測單元三5-5包括分別對所布設(shè)位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路模塊5-6相接，多個所述位移傳感器二 5-2均與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-7相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊一 5-33、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊二 5_43、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊三5-53、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-6和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5_7均與控制器I相接。本實(shí)施例中，相鄰兩個所述監(jiān)測單元一 5-3之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側(cè)逐漸增大。本實(shí)施例中，多個所述監(jiān)測單元二 5-4呈均勻布設(shè)。本實(shí)施例中，所述控制器I為ARM微處理器。實(shí)際使用時，所述控制器I也可以采用其它類型的處理器芯片。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征在于:包括控制器(I)、所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置(5)、由控制器(I)進(jìn)行控制的支護(hù)不良報(bào)警單元(3)、對所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置(5)所監(jiān)測信息進(jìn)行同步顯示的顯示單元(4)以及分別與控制器(I)相接的數(shù)據(jù)存儲單元(2)、參數(shù)設(shè)置單元(6)和時鐘電路(7)，所述數(shù)據(jù)存儲單元(2)、支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置(5)、支護(hù)不良報(bào)警單元(3)和顯示單元(4)均與控制器(I)相接；所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括U字形支撐架、布設(shè)在所支撐巷道頂部的巷道頂部支護(hù)錨桿組和兩組分別布設(shè)在所支撐巷道幫部的巷道幫部支護(hù)錨桿組，所述U字形支撐架包括弧形支架和兩個分別布設(shè)在所述弧形支架左右兩側(cè)底部的豎向立柱；所述巷道頂部支護(hù)錨桿組中所有錨桿的頂端均伸入至所支護(hù)巷道的頂板內(nèi)且其底端均固定在所述弧形支架上，所述巷道幫部支護(hù)錨桿組包括中所有錨桿的內(nèi)端均伸入至所支護(hù)巷道幫部內(nèi)側(cè)的巖體內(nèi)且其外端均固定在所述豎向立柱上；所述支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置(5)包括多個分別布設(shè)在所述巷道頂部支護(hù)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(shè)在所述巷道幫部支護(hù)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(shè)在所述弧形支架上的監(jiān)測單元一(5-3)、兩個分別布設(shè)在所述弧形支架與兩個所述豎向立柱之間連接處的監(jiān)測單元二(5-4)和多個分別布設(shè)在所述豎向立柱上的監(jiān)測單元三(5-5)，所述監(jiān)測單元一(5-3)包括對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上的變形量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的變形測量傳感器一(5-31)、對所布設(shè)位置處所述支護(hù)頂板的法線方向上所承受的作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊一(5-33);所述監(jiān)測單元二( 5-4)包括分別對所布設(shè)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(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)換電路模塊二(5-43)相接；所述監(jiān)測單元三(5-5)包括分別對所布設(shè)位置處水平方向上的變形量與所承受作用力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路模塊五(5-7)相接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊一(5_33)、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊二( 5-43 )、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊三(5-53 )、A/D轉(zhuǎn)換電路模塊四(5_6 )和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊五(5-7 )均與控制器(I)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征在于:相鄰兩個所述監(jiān)測單元一(5-3)之間的間距由所述弧形支架的中部至兩側(cè)逐漸增大。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征在于:多個所述監(jiān)測單元二(5-4)呈均勻布設(shè)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，其特征在于:所述控制器(I)為ARM微處理器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控裝置，包括控制器、支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置、支護(hù)不良報(bào)警單元和時鐘電路；所監(jiān)控巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括U字形支撐架、巷道頂部支護(hù)錨桿組和兩組巷道幫部支護(hù)錨桿組；支護(hù)狀態(tài)監(jiān)測裝置包括多個分別布設(shè)在巷道頂部支護(hù)錨桿組中所有錨桿底端的位移傳感器一、多個分別布設(shè)在巷道幫部支護(hù)錨桿組中所有錨桿外端的位移傳感器二、多個分別布設(shè)在弧形支架上的監(jiān)測單元一、兩個分別布設(shè)在弧形支架與兩個豎向立柱之間連接處的監(jiān)測單元二和多個分別布設(shè)在豎向立柱上的監(jiān)測單元三。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、布設(shè)方便且操作簡便、使用效果好，能對巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與變形量進(jìn)行有效監(jiān)控，各監(jiān)控點(diǎn)位置布設(shè)合理。
文檔編號G05B19/042GK202991133SQ201220621230
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
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