[发明专利]一种充填体性能在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿使用的监测设备，尤其涉及对采空区膏体充填体受力、变形监测进行监测的在线监测系统。

背景技术

作为解决建筑物下、铁路下、水体下和承压水上压煤开采技术——膏体充填，充填效果的好坏如何评价，一个直接的方式是监测充填体的受力和变形。由于充填体处于煤矿采空区这种高温、高压和水的环境下，且属于密闭空间，人无法进去测量，只能通过设备进行远程检测。目前传统的检测监测设备体积较大，无法适应高温、高压和水的环境，无法进行准确的监测，且由于监测设备依靠人员的操作，其也无法进行实时监测。

发明内容

本发明的任务在于提供一种充填体受力、变形在线监测系统。

其技术解决方案是：一种充填体性能在线监测系统，包括井下监测分站和多个监测单元，每个监测单元包括顺次连接的监测仪、支撑杆、套筒和底盘，所述监测仪包括测量杆，所述测量杆的一端接触充填顶板，另一端设置在套筒内，在所述测量杆的中部设置有应变片；所述套筒内设置有升降装置，可通过所述升降装置驱动所述支撑杆上升或下降；所述套筒固定连接所述底盘，所述底盘基本为圆形，其通过地锚固定在充填底板上；所述井下监测分站连接所述应变片，并接收所述应变片采集的应变数据。

所述井下监测分站包括可编程控制器、单片机、计算机中的一种或多种。

所述井下监测分站的数量与监测单元的数量相同，每个井下监测分站仅连接一个监测单元的应变片并接收其采集的应变数据。

还包括安装在井下大巷中的监测主站，所述监测主站连接各监测分站。

所述主站包括可编程控制器、单片机、计算机中的一种或多种。

还包括安装在井上的监测服务器，所述监测服务器连接所述监测主站。

所述监测服务器通过无线方式连接所述监测主站。

本发明可具有以下有益技术效果：

1、采用专门的应变片，实现了采空区充填体的监测；

2、本发明采用多级总线分布式结构，本质安全型设计；

3、本发明中，井上监测服务器及通讯接口可安装在输送泵站控制机房内及调度室内，监测服务器与设备控制单元连接后可实现无人值守运行和远程操作；

附图说明

附图1为本发明所述监测单元和所述井下监测分站的连接结构图。

附图标记如下：

1-充填顶板；2-充填底板；3-监测仪；4-支撑杆；5-套筒；6-底盘；7-应变片；8-地锚；9-井下监测分站。

具体实施方式

参见附图1，一种充填体性能在线监测系统，包括井下监测分站和多个监测单元，每个监测单元包括顺次连接的监测仪、支撑杆、套筒和底盘，监测仪基本为杆状，包括测量杆，测量杆的一端紧密接触充填顶板，优选接触充填顶板处设置凸起以增加结合的牢固度，另一端设置在套筒内，在测量杆的中部设置有应变片，用于测量充填体的应变；套筒为一空心圆筒，内部设置有升降装置，如千斤顶等，可通过升降装置驱动支撑杆上升或下降，以方便装配运输并适应不同的充填高度；套筒固定连接在圆形底盘上，底盘固定在充填底板上，优选通过地锚固定在充填底板上；井下监测分站设置在充填区附近，如采空区附近的巷道内，其连接应变片，并接收应变片采集的充填体应变数据。优选井下监测分站的数量与监测单元的数量相同，监测分站与监测单元一一对应，每个井下监测分站仅连接一个监测单元的应变片并接收其采集的应变数据。各监测分站并联连接于设置在井下大巷中的监测主站，应变数据在监测主站汇总并可进行初步的处理，如应变和下沉量的换算等等。监测主站和监测分站可选择可编程控制器、单片机、计算机中的一种或几种作为处理器来处理并传输应变数据。在井上还可设置监测服务器，监测服务器通过无线方式连接监测主站接收监测主站中的应变数据并进行图形显示、打印、记录等工作。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。