[实用新型]粒子辐射监测矿井岩层应力状态系统

说明书

技术领域

本实用新型属于矿井安全开采监测设备，特别涉及一种粒子辐射监测矿井岩层应力状态系统。

背景技术

目前，矿井尤其是煤矿现场工作面的前方与巷道两侧煤岩的应力状态与“三区”的分布，一般是根据经验理论进行推测，很少进行实际测量确定。对于矿压监测一般使用动态应变仪或者矿压仪通过测定顶板下沉量、下沉速度和支持载荷等参数进行测试，锚鞁巷道采用测力锚杆与静态电阻应变仪联合对巷道受力状态进行监测。常规的监测预报方法主要为接触式，费工费时，难以直接准确测定工作面前方应力状态。而且人工操作的监测和煤岩体分布不均匀的影响，使监测效果不稳定、不准确，不能保证煤矿的安全开采，甚至对煤矿工人的安全也会受到影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种结构简单、安全可靠、监测准确的粒子辐射监测矿井岩层应力状态系统。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案是：粒子辐射监测矿井岩层应力状态系统包括传感器、推进装置、电源信号线、监测仪，其特点是它们的连接关系如下：传感器连接推进装置，而且传感器与监测仪之间用电源信号线连接，推进装置用于将传感器推入或拉出监测仪上的传感器安装孔；监测仪的电路原理图中包括控制电路，开关电路、电源电路、显示电路和传感器电路；其中控制电路中包括ATMEGA128单片机U₁、日历时针芯片U₂、电感器T₁、三极管Q₁、蜂鸣器FG、晶振器Y₁、Y₂、Y₃、电阻R₁~R₉、电池BT₁、电容C₁~C₁₃，它们的连接关系是：单片机U₁的11、12脚分别接电阻R₃、R₄的一端，R₃的另一端接地，R₄的另一端接3.3V电源，单片机U₁的7、10、58、61、65脚接地，单片机U₁的15脚接电阻R₅的一端，R₅的另一端接三极管Q₁的基极，Q₁的集电极接蜂鸣器FG的1脚，FG的2脚接电源VDD，Q₁的发射极接地，单片机U₁的17、18脚分别接晶振器Y₁的两端、电容C₉、C₈的一端，C₈、C₉另一端接地，单片机U₁的25脚分别接传感器电路中施密特触发器U3E、U3D、U3F的10、8、12脚和电容C₁₈的一端，单片机U₁的31脚接电源电路中电源芯片U₅的3脚，单片机U₁的33脚接电阻R₆的一端，R₆另一端接地，单片机U₁的20、24、35、45、55脚接地，单片机U₁的56、57脚分别接晶振器Y₂的两端、电容C₁₀、C₁₁的一端，C₁₀、C₁₁和晶振器Y₂的另两端接地，单片机U₁的36~40脚分别接显示电路中液晶显示器U₃的5~1脚，单片机U₁的41、42、43脚分别接日历时钟芯片U₂的5、6、7脚、电阻R₇、R₈、R₉的一端，电阻R₇、R₈、R₉的另一端接3.3V电源，单片机U₁的50、51、52、53脚分别接开关电路中按键S₄、S₃、S₂、S₁的一端、电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃的一端，单片机U₁的21、22脚接电容C₇的一端，C₇另一端接地，单片机U₁的23、34、44、54脚接电容C₄、C₅、C₆的一端和3.3V电源，C₄、C₅、C₆另一端接地，单片机U₁的的59脚接电容C₃的一端、电感器T₁的一端，C₃另一端接地，电感器T₁另一端接3.3V电源，单片机U₁的60脚接电容C₂的一端，C₂的另一端接地，单片机U₁的的62脚接电容C₁的一端，C₁的另一端接地，单片机U₁的63脚接电阻R₁、R₂的一端，R₁的另一端接VDD，R₂另一端接地，日历时钟芯片U₂的1脚接3.3V电源，U₂的2、3脚分别接晶振器Y₃的两端、电容C₁₃、C₁₂的一端，C₁₃、C₁₂另一端接地，U₂的4脚接地，U₂的8脚接电池BT₁的正极，BT₁的负极接地，电阻R₇、R₈、R₉的另一端接3.3V电源；开关电路中包括：按键S₁~S₄、电阻R₁₀~R₁₃；它们的连接关系是：按键S₁~S₄的另一端接地，电阻R₁₀~R₁₃另一端接3.3V电源；电源电路中包括电源芯片U₄、U₅、电容C₁₄~C₁₆、电解电容C₃₀、电池BT₂；它们的连接关系是：电源芯片U₄的1、3脚接电容C₁₆的一端、电源芯片U₅的1脚、电解电容C₃₀的正极、电池BT₂的2脚，电池BT₂的1脚接电解电容C₃₀的负极和地，电源芯片U₄的2脚接电容C₁₆的另一端和地，U₄的5脚接电容C₁₄的一端和3.3V电源，C₄的另一端接地，电源芯片U₅的2脚接地，U₅的5脚接电容C₁₅的一端和电源VDD，C₁₅另一端接地；显示电路中包括液晶显示器U₃、电容C₂₁~C₂₉；它们的连接关系是：液晶显示器U₃的6脚接3.3V电源，U₃的7脚接电容C₂₉的一端和地，U₃的8脚接C₂₉另一端，U₃的9脚接电容C₂₁的一端，C₂₁另一端接U₃的10脚和电容C₂₈的一端，C₂₈的另一端接U₃的11脚，U₃的12、13脚分别接电容C₂₇的两端，U₃的14~18脚分别接电容C₂₆~C₂₂的一端，C₂₆~C₂₂另一端接U₃的19、20脚和地，传感器电路中包括：施密特触发器U3A、U3B、U3C、U3D、U3E、U3F、盖革计数管GM、稳压二极管D₂、D₃、二极管D₁、变压器T、三极管Q₂、电阻R₁₄~R₁₆、电容C₁₇~C₂₀；它们的连接关系是：变压器T的1脚接电阻R₁₄的一端和电源VDD，变压器T的2脚接三极管Q₂的集电极，T的5脚接Q₂的基极，Q₂的发射极接地，T的6脚接电阻R₁₄的另一端，T的3脚接二极管D₁的一端，T的4脚接电容C₁₉的一端和地，二极管D₁的另一端接电容C₁₉另一端、稳压二极管D₂的一端、电阻R₁₅、电容C₂₀的一端，C₂₀另一端接地，D₂的另一端接稳压二极管D₃的一端，D₃的另一端接电容C₁₇的一端，电阻R₁₅另一端接盖革计数管GM的一端，GM的另一端接电阻R₁₆的一端、电容C₁₇另一端、施密特触发器U3A的3脚，U3C的1脚、U3B的5脚，施密特触发器U3A的2脚接U3F的13脚，U3B的4脚接U3E的11脚，U3C的6脚接U3D的9脚，电阻R₁₆的另一端接地。