[发明专利]一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法

说明书

本发明公开了一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法，所述灾害预警锚杆上设置有多种信号传感器以及预警器；所述多种信号传感器用于感知锚杆安装位置的岩体的各种信息；预警器基于多种信号传感器感知到的信息进行预警。利用振动传感器、位移传感器、压力传感器监测采集到的数据，获得能够反映岩体失稳情况的三类共计9个参数，通过搭建云计算平台进行计算，传输信号实现灾害预警。本发明使用简便、准确有效。

技术领域

本发明涉及矿山地下灾害预警领域，一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法。

技术背景

深部能源与矿产资源的安全、有效开发是关系到国民经济持续发展和国家能源战略安全的重大问题。随着开采深度的不断增加，各种灾害日益增多，如矿井冲击地压和岩爆的灾害对安全高效开采造成巨大威胁。要实现对深部开采环境中地压灾害的预控制，应对灾害孕育过程进行有效地监测，从而实现安全预警，减少深部灾害事故的发生，确保生产安全、稳定增产和提高企业效益。

目前，以锚杆作为地下监测手段渐渐兴起，因此，有研发一种能准确、快速、有效监测地下灾害的锚杆。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法，能准确、快速、有效地对地下灾害进行实时监测。

一种基于多信息感知的灾害预警锚杆，所述锚杆上设置有多种信号传感器以及预警器；所述多种信号传感器用于感知锚杆安装位置的岩体的各种信息；预警器基于多种信号传感器感知到的信息进行预警。

进一步地，所述多种信号传感器包括振动传感器8、位移传感器9和压力传感器10。

进一步地，所述预警器为光电预警器。

进一步地，所述光电预警器6包括电源、LED控制器、三个灯座61、三个LED灯、三个灯罩和一个灯光增强罩7；所述电源用于为三个LED灯供电，LED控制器用于根据多种信号传感器感知到的信息控制三个LED灯电源的通断；所述三个灯座61分别用于安装三个LED灯；三个灯罩分别罩在三个LED灯上；灯光增强罩罩在三个灯罩外。

进一步地，所述灾害预警锚杆包括内管1与外管2；外管(2)套设于内管(1)外侧；

内管1与外管2头端连接有信号增强器5；内管1上设有至少一个伸张装置3，伸张装置(3)上设有支撑管；

多种信号传感器均布置在内管1内壁上；

内管1的尾端设有伸张装置控制器4和光电预警器6；所述伸张装置控制器4用于控制伸张装置(3)上的支撑管伸张和收缩；

外管2的尾端设有托盘13和松紧帽14。

进一步地，所述多种信号传感器感知到的信号通过有线或无线的方式传输至外部数据处理器。

进一步地，所述灾害预警锚杆还包括信号转换器11；多种信号传感器、信号转换器11及信号增强器之间通过信号线12连接；多种信号传感器感知到的电信号先经过信号转换器11转换为光信号，再经过信号增强器5放大(以保证传输距离)后，经过光纤传输至外部数据处理器。

进一步地，所述信号转换器11和信号线12均布置在内管1内壁上。

进一步地，所述的振动传感器8、位移传感器9、压力传感器10、信号转换器11等间距均匀布置在内管1的内壁上。可以每隔50cm布置一个元件。

进一步地，所述外部数据处理器为云计算平台。

进一步地，所述的伸张装置3为8个。

本发明提供了一种基于多信息感知的灾害预警方法，在观察点局部范围内安装N根锚杆，N≥3；