[发明专利]一种可视化顶板离层监测系统及方法

权利要求书

1.一种可视化顶板离层监测系统，其特征在于，包括锚杆探头结构、巷道下位机和地面服务器，所述地面服务器和巷道下位机之间交换传输数据，设置交换机接入多个巷道下位机，巷道下位机与锚杆探头相连；所述锚杆探头结构包括摄像单元、传动单元和照明单元，所述传动单元驱动摄像单元移动拍照或录像，照明单元设置电源供电线路，摄像单元拍照后将照片或视频传输至巷道下位机分类存储；所述巷道下位机包括输入单元、控制单元、驱动单元和显示单元，输入单元连接控制板，控制板连接电机驱动板、继电器模块和显示屏，电机驱动板和继电器模块连接锚杆探头。

2.根据权利要求1所述的一种可视化顶板离层监测系统，其特征在于，所述地面服务器包括服务器主机、以太网交换机和显示屏，服务器主机连接以太网交换机和显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种可视化顶板离层监测系统，其特征在于，所述锚杆探头的本体为管缝锚杆结构，摄像单元的摄像头正面面向管缝位置。

4.一种可视化顶板离层监测方法，利用权利要求1至3任一项所述的一种可视化顶板离层监测系统，其特征在于，在巷道内布置1个以上的锚杆探头结构，地面服务器信号连接控制锚杆探头结构；地面服务器根据巷道下位机的数量、巷道工况设定运行参数，并设置下位机的设备名称和IP地址，地面服务器切换控制不同的锚杆探头结构，并切换锚杆探头结构的控制模式。

5.根据权利要求4所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述巷道下位机的控制单元设置电机的运行速冻、电机脉冲数、电机步进距离、传动机构导程、运行间隔时间、自动拍照次数、自动模式或手动模式选择。

6.根据权利要求5所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述手动模式的控制下，地面服务器实时控制巷道下位机，手动控制摄像单元升降，手动拍摄并保存照片；所述自动模式的控制下，照明单元配合摄像单元工作，传动单元带动摄像单元位移至设定的距离后停止运行，摄像单元拍照并保存，重复移动和拍照至取得设定数量的照片，摄像单元返回原点位置，并保存全程观测的图片或视频文件到巷道下位机；按照设定的时间间隔重复自动模式控制的移动和拍照过程。

7.根据权利要求6所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述电机的步进距离计算出照片的拍摄深度，深度信息保存在照片或视频文件中；所述巷道下位机根据日期、巷道位置保存照片。

8.根据权利要求6所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述控制单元通过向驱动电源发射脉冲实现对电机的控制，通过继电器实现对照明单元启闭的控制，通过HDMI接口输出图像到显示单元，同时接收来自接近开关的信号判断摄像头是否回到原点，控制单元内装有嵌入式系统，输入单元用鼠标键盘进行控制操作。

9.根据权利要求5所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述地面服务器的服务器主机通过以太网与巷道下位机进行通讯，巷道下位机采集数据上传，显示屏显示图片信息和深度信息。

10.根据权利要求5所述的一种可视化顶板离层监测方法，其特征在于，所述显示屏以幻灯片循环播放图片信息或手动浏览图片信息。