[发明专利]一种针对非煤矿山的地压检测装置

说明书

技术领域

本发明一种针对非煤矿山的地压检测装置，尤其是适用在矿井采空区的地压监测。

背景技术

非易燃易矿区开采在矿山开发利用中占据非常大的比重，近几年对于矿区的开发力度日益加大，矿山开发过程中安全问题越显突出。经过长期开发后，很多矿山底部都出现了大面积的采空区，采空区的安全问题将直接影响矿井安全。因为采空区和作业区基本都是联系在一起，所以对采矿区底部进行地压监测是必然的趋势。地压监测的主要目的是根据矿井作业区地压活动的一般规律，对采空区顶部矿岩及矿体的压力及形变进行检测，形成一套完整的监测系统。及时准确掌握采空区周边围岩变化情况及井下地压变化情况，完善矿山地压安全监测控制技术，避免灾害事故，确保安全生产。

发明内容

本发明提供一种针对非煤矿山的地压检测装置，可以测量非煤矿山地压位移数据，测量值以数据和曲线方式显示，该装置能有效避免灾害事故，确保安全生产。

本发明采取的技术方案为：一种针对非煤矿山的地压检测装置，包括多个位移传感器，所述多个位移传感器连接采集终端，所述采集终端通过以太网连接光端机，所述光端机通过以太网连接上位机。

所述光端机包括光端机接收端、光端机发射端，所述光端机接收端通过路由器连接以太网，所述光端机发射端通过串口以太网协议转换器连接采集终端。

所述采集终端包括单片机，多个位移传感器与单片机连接，单片机连接有RS-485通讯模块，单片机连接显示电路模块、信号采集/处理模块。

所述位移传感器为自复位弹簧式位移传感器，所述位移传感器连接电压/电流转换器，电压/电流转换器连接信号采集/处理模块。

所述以太网连接有数据服务器。

所述上位机为工控机。

所述位移传感器为16个。

本发明一种针对非煤矿山的地压检测装置，有益效果如下：

（1） 使用位移传感器检测非煤矿山采空区地压变化情况，具有简单、直观的特点。

（2） 可以根据地压数据偏移量大小给出分级报警信号，如果位移偏差量较小，还可以取消报警，同时对该区域进行特别标注。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明检测装置结构原理框图。

图2是本发明检测装置的采集终端结构原理框图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种针对非煤矿山的地压检测装置，包括多个位移传感器10，所述多个位移传感器10连接采集终端9，所述采集终端9通过以太网3连接光端机，所述光端机通过以太网3连接上位机1。

太网3连接有数据服务器2。所述光端机包括光端机接收端4、光端机发射端7，所述光端机接收端4通过路由器5连接以太网3，光端机接收端4与路由器5之间通过光纤网络6连接。所述光端机发射端7通过串口以太网协议转换器8连接采集终端9。

所述采集终端9包括单片机9.1，单片机9.1连接电源9.2，多个位移传感器10与单片机9.1连接，单片机9.1连接有RS-485通讯模块9.3，单片机9.1连接显示电路模块9.5、信号采集/处理模块9.4。

所述位移传感器10为自复位弹簧式位移传感器，所述位移传感器10连接电压/电流转换器，电压/电流转换器连接信号采集/处理模块9.4。所述位移传感器10为16个。

信号采集/处理模块9.4包括A/D转换器，通过单片机9.1控制A/D转换器，得到16路位移传感器的数据，数据传输采用RS-485方式，然后将RS-485通过协议转换器挂接在以太网3上，单片机9.1采集到数据后，送数据到显示电路模块9.5进行显示，同时将传感器位移信息存储在存储器中，等待上位机1发送查询指令。通讯网络采用光纤通信，在串口以太网协议转换器8和上位机接口端都需要接光端机才能进行数据发送和接收。位移传感器10在安装时有一个预留值，该预留值在上位机软件初次运行时自动获取。上位机查询时间由上位机软件进行设置，每隔一段时间发送一次查询指令，信号采集/处理模块9.4接收到查询指令后返回16个传感器的位移数据，上位机接收到数据后，将传感器数据通过文本和图形化的方式显示在屏幕上，如果有传感器位移异常信息，则给出报警信息，提醒注意矿区安全利用位移传感器采集矿井地压检测数据。

位移传感器10采用自复位弹簧式位移传感器，输出信号为0-5VDC，由于传输距离较远，需要通过电压/电流转换器将电压信号转换为4-20mA电流信号，然后送往A/D转换器进行采样。

软件设计部分包括：单片机9.1信号采集、传输和上位机1监控程序设计。单片机9.1高速实时采样位移值，通过串口和以太网光纤通讯实时传输数据到上位机1。上位机1采用Microsoft Visual C#进行开发，以图形化和数据报表形式直观显示地压数据、实时曲线、历史曲线等。上位机1采用可靠性高的工控机，数据服务器2的数据库采用SQL Server，具有数据记录保存、历史数据查询等功能。