[发明专利]一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法

权利要求书

1.一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：包括钻孔、监测传感器、解调设备、监测平台、蜂鸣器；多个所述钻孔独立布设在采空区各个监测位置；所述监测传感器布设在一钻孔内；所述解调设备布设在安全区且与钻孔一一对应；多个所述解调设备与监测传感器通过跳线对应相连且将各个监测点的监测数据均上传至监测平台的监测软件，以便于进行对比分析，并发出各个监测点独立的预判报警；所述蜂鸣器安装在监测点地表位置且与解调设备一一对应相连；其中，

所述监测传感器包括光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器；若干所述光纤光栅位移计沿着钻孔轴向串联连接且形成U型回路结构；若干所述地震检波器并联连接且高低错落分布在钻孔内；所述蜂鸣器能够根据地质灾害报警器传至解调设备的信号发出现场报警。

2.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述钻孔底部下沉有配重块；所述配重块与光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器的底部光纤光缆固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述解调设备通过太阳能供电系统提供电力。

4.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述U型回路结构包括并联的两个。

5.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述监测传感器还包括用于对光纤光栅渗压计进行温度补偿的光纤光栅温度计；所述光纤光栅温度计与光纤光栅渗压计所在钻孔深度一致。

6.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述解调设备内设置有无线传输模组。

7.根据权利要求1所述的一种石膏矿塌陷监测系统，其特征在于：所述预判报警包括竖直沉降报警、地下水位报警、地面塌陷振动报警。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的石膏矿塌陷监测系统的组建方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1:根据石膏矿采空区周边预先确定的各个监测位置，均打一钻孔，钻孔深度为高于基岩1m处；在钻孔处附近的安全区域布设与钻孔一一对应的解调设备，在钻孔所在的采空区附近布设与钻孔一一对应的蜂鸣器；

S2：选择合适配重、材质的配重块，并确保配重块与所述钻孔内径相适配；将若干光纤光栅位移计通过串联熔接为U型回路结构，并将所述U型回路结构的最低位置固定在所述配重块顶面；将所述光纤光栅渗压计用纱布包裹后与配重块固定连接；将所述地震检波器、地质灾害报警器与配重块固定连接；

S3：将安装有监测传感器的配重块下放至钻孔底部的端面并保证配重块自身的水平稳定；

S4：保持光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器所在的光纤光缆竖直处于紧绷状态，将石膏矿周围的细沙回填至钻孔内，并保证钻孔回填紧实；

S5：将监测传感器顶部伸出钻孔的光线光栅与解调设备通过跳线连接，并将伸出钻孔的光线光栅进行地表埋地敷设；

S6：将解调设备与太阳能供电系统进行电性连接；将解调设备与蜂鸣器通过跳线进行连接，并对跳线进行地表埋地敷设；

S7：启动监测，并以有效的初始监测值作为监测基准；在后续连续监测中，以初始监测值作为参考来进行分析；监测平台将分析的监测试图、数据等显示，并及时发出预判报警。

9.根据权利要求8所述的一种石膏矿塌陷监测系统的组建方法，其特征在于：S3步骤中，所述监测传感器包括光纤光栅温度计；所述光纤光栅温度计所在钻孔深度与光纤光栅渗压计所在钻孔深度一致；所述光纤光栅温度计所在光纤光栅的底部与配重块相连，顶部伸出钻孔的光线光栅与解调设备熔接。