[实用新型]一种探测地质灾害的传感器及其监测报警装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及传感器和地质灾害探测报警技术领域，是一种探测地质灾害的传感器及其监测报警装置。

背景技术

由于地震、煤矿、矿山井下冲击地压、煤与瓦斯突出、岩体滑坡等地质灾害给人类造成的危害极大，因此，世界各国都在努力探索研究对这些地质灾害发生前的信息进行探测，并能及时报警的方案，以达到能够将这些地质灾害造成的生命和财产损失降至最低的目的。根据目前已经报道的资料可知，此类技术方案分为两大类：一类是电子元器件和电子线路组成的探测报警装置，这种装置的不足是，传感器较难埋入地下数千米，并且在传输线所经过的地方会有随机的电磁干扰，因此现有的电系统不能确定是传感器的传感量还是传输过程的电磁辐射干扰量。另外，现有的电系统传感器需要电源，有地面主机向传感器供电源会造成复杂和不稳定，还由于其采用具有传感温度、声波和位移的传感器，在地下200-300℃的温度下无法保证正常工作，因此，探测数据较难达到准确；另一类是采用光纤光栅传感地下信号的装置，这种装置的不足是，传感器只传输压力、位移及温度的变化，以此确定地质灾害的发生，这种探测报警装置对于煤矿井下易发生的瓦斯爆炸事故极难探测准确，导致煤矿井下的瓦斯爆炸事故很难避免。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是，提供一种探测地震灾害的传感器，它克服现有技术的不足，使其同时探测微震动、电磁感应和声发射变化的三个地质变化物理量，从而提高预报的准确性、提高抗干扰能力。

本实用新型的目的之二是，提供一种地质灾害监测报警装置，使该装置能够准确及时将地质灾害发生前的信号变化情况传至地上。使探测地震、煤矿、矿山井下冲击地压、煤与瓦斯突出等地质灾害得到及时准确的信号。

本实用新型为了实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种探测地质灾害的传感器，包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，三个固定板相互固定连接，每个固定板中间均开设通孔，第一固定板底表面和第二固定板上表面之间安装震动膜，位于通孔部位的震动膜上设置永久磁铁，震动膜的上表面设置第一永久磁铁，震动膜的下表面设置第二永久磁铁，第一永久磁铁和第二永久磁铁与震动膜接触的磁极不同，第二固定板底表面与第三固定板上表面之间安装震动梁和光纤，位于通孔部位的震动梁上表面设置第三永久磁铁，位于通孔处部位的光纤上安装光纤光栅，光纤光栅与震动梁相连接，光纤光栅上设置第四永久磁铁，第三永久磁铁和第四永久磁铁位于同一垂直平面内，两个永久磁铁相邻的磁极不同，第二永久磁铁与第三永久磁铁相邻的磁极相同。所述第一固定板、第二固定板和第三固定板上开设的通孔直径相同，三个通孔的中心线重合，第一永久磁铁、第二永久磁铁、第三永久磁铁和第四永久磁铁位于同一垂直平面内，四块永久磁铁的垂直中心线重合，四块永久磁铁均位于通孔的中心部位。所述的第一固定板、第二固定板和第三固定板形状和尺寸相同，采用螺栓固定，三个固定板均采用非导磁性不锈钢或非电磁屏蔽性材料制作。所述光纤光栅与震动梁采用粘结剂连接。

一种采用探测地质灾害的传感器制作的监测报警装置，包括壳体，壳体内安装第一传感器，第一传感器的光纤与矿用光纤式音频测量装置连接，矿用光纤式音频测量装置与信号处理器及报警装置连接。所述的壳体内安装采用三个传感器相互连接构成探测地质变化信号的传感装置，第一传感器为水平布置，第一传感器上通孔的中心线与水平面垂直，第二传感器位于第一传感器顶部并垂直于第一传感器，第二传感器上的第二通孔的中心线与水平面平行，第三传感器位于第二传感器顶部，第三传感器上的第三通孔的中心线与第二传感器上的第二通孔的中心线平行并呈90°布置，三个传感器上的光纤与矿用光纤式音频测量装置连接，矿用光纤式音频测量装置与信号处理器及报警装置连接。三个传感器相互连接构成的探测地质变化信号的传感装置通过管道置入地下5000米以下，光纤与地下传感装置连接，并同时与地面上的矿用光纤式音频测量装置连接。第一传感器、第二传感器和第三传感器结构相同，每个传感器上安装的光纤光栅波长不同，三个传感器采用一根光纤串接。