[发明专利]巷道断面位移测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种巷道断面位移测量系统，其特征在于，包括：第一安装面板、第一测距装置、第二测距装置、第三测距装置和安装于所述第一安装面板上的固定支架和计算模块，所述第一安装面板固定于巷道的顶板上，所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置固定安装于所述固定支架，使得所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置处于同一平面并与所述巷道的宽度方向平行，且所述第一测距装置的测量端垂直朝向所述巷道的底板，所述第二测距装置的测量端以第一测量角度朝向巷道一帮，所述第三测距装置的测量端以第二测量角度朝向巷道另一帮，所述计算模块与所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置电连接，用于处理监测到的距离信息。

2.根据权利要求1所述的巷道断面位移测量系统，其特征在于，还包括角度传感器，所述角度传感器的测量端与所述固定支架连接，用于监测所述固定支架的偏角。

3.根据权利要求1所述的巷道断面位移测量系统，其特征在于，还包括第二安装面板，所述第二安装面板扣合安装于所述第一安装面板，且在所述第二安装面板表面设置透明视窗，且所述透明视窗的位置与所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置的位置对应设置。

4.根据权利要求1所述的巷道断面位移测量系统，其特征在于，还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置电连接，用于指示所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置的工作状态。

5.根据权利要求1所述的巷道断面位移测量系统，其特征在于，设定所述第一测量角度和所述第二测量角度的数值相同。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的巷道断面位移测量系统，其特征在于，所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置均为激光测距传感器。

7.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的巷道断面位移测量系统的测量方法，其特征在于，包括：

获取所述第一测距装置、所述第二测距装置和所述第三测距装置监测得到的距离值，

巷道顶板与底板之间的距离利用以下公式获得：

H＝H₁

巷道两帮之间的距离利用以下公式计算：

L＝L₁*sinα+L₂*sinθ

其中，H代表巷道顶板与底板之间的距离；

H₁代表第一测距装置监测得到的距离值；

L代表巷道两帮之间的距离；

L₁代表第二测距装置监测得到的距离值；

α代表第二测距装置的测量端与第一测距装置的测量端之间的夹角；

L₂代表第三测距装置监测得到的距离值；

θ代表第三测距装置的测量端与第一测距装置的测量端之间的夹角。

8.根据权利要求7所述的巷道断面位移测量系统的测量方法，其特征在于，

设定θ＝α；则L＝(L₁+L₂)*sinα。

9.根据权利要求8所述的巷道断面位移测量系统的测量方法，其特征在于，还包括：

利用角度传感器监测固定支架的偏角；

若监测到固定支架产生偏角，则利用以下公式计算：

H＝H₁'*cosβ*cosγ

L＝(L₁'+L₂')*sinα*cosβ*cosγ

其中，

H₁'代表在此偏角状态下，第一测距装置监测得到的距离值；

cosβ代表固定支架沿所述巷道宽度方向产生的偏角；

cosγ代表固定支架沿所述巷道长度方向产生的偏角；

L₁'代表在此偏角状态下，第二测距装置监测得到的距离值；

L₂'代表在此偏角状态下，第三测距装置监测得到的距离值。