一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巷道安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種巷道變形預(yù)警的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下主要巷道擔(dān)負(fù)著礦井運(yùn)輸、通風(fēng)、行人等任務(wù)。隨著礦井深部延伸，主要巷道受采動(dòng)、礦山壓力增大等影響開始變形或遭到破壞。如巷道變形嚴(yán)重導(dǎo)致的后果十分嚴(yán)重，因此巷道的穩(wěn)定性問題成為制約生產(chǎn)和安全的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)。一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)，包括:
[0004]光源，位于煤礦井下，朝向巷道內(nèi)壁設(shè)置；
[0005]光電傳感器，位于光源經(jīng)過巷道一次反射后照射的位置；
[0006]監(jiān)控單元，與所述光電傳感器連接，接收光電傳感器所采集的光照強(qiáng)度，當(dāng)所采集的光照強(qiáng)度變化超出閾值時(shí)，所述監(jiān)控單元控制與其連接的報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警。
[0007]由上，在低成本的前提下，對巷道可能出現(xiàn)的變形情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)警，另外，由于光電傳感器所采集的是光源的反射光強(qiáng)，因此，只需使光電傳感接收到反射光源即可，無需進(jìn)行對準(zhǔn)校正，由此降低了光電傳感器設(shè)置位置的要求，提高了井下巷道的空間利用率。
[0008]可選的，所述光源為多個(gè)，在所述各光源的發(fā)光處，設(shè)置不同擴(kuò)散倍數(shù)的凸透鏡。
[0009]由上，依據(jù)巷道的不同的空間，設(shè)置不同擴(kuò)散倍數(shù)的凸透鏡。通過設(shè)置凸透鏡，可以適當(dāng)減少光源的布局?jǐn)?shù)量，從而節(jié)約成本。
[0010]可選的，所述在各光源的發(fā)光點(diǎn)處還設(shè)置有導(dǎo)光板。
[0011]由上，可以避免各個(gè)光源之間的照射相互影響，提高光電傳感器的辨識效率。
[0012]可選的，所述光源包括多色光源。
[0013]由上，相比于單色光源，光電傳感器識別多色光源的速度和精度都有所提高。
[0014]可選的，所述光源的發(fā)光點(diǎn)處設(shè)置有三軸陀螺儀。
[0015]由上，對于光源可能發(fā)生的位置變動(dòng)進(jìn)行預(yù)警。
[0016]可選的，所述監(jiān)控單元的監(jiān)控畫面中設(shè)置有帶坐標(biāo)的柵格，所述柵格與巷道內(nèi)壁的位置相對應(yīng)。
[0017]可選的，所述在各光源的發(fā)光點(diǎn)處還設(shè)置有與所述柵格大小、形狀相匹配的遮光板。
[0018]由上，當(dāng)某一柵格的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，即可迅速確定巷道內(nèi)壁變形的位置。
【附圖說明】
[0019]圖1為巷道變形預(yù)警系統(tǒng)的原理示意圖；
[0020]圖2為巷道變形預(yù)警原理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)，成本低廉，安裝簡單，不必對現(xiàn)有巷道改造，即可實(shí)現(xiàn)對巷道變形判斷。
[0022]如圖1所示為巷道變形預(yù)警系統(tǒng)的原理示意圖，包括設(shè)置于煤礦井下，且朝向巷道10內(nèi)壁固定設(shè)置的光源11以及光電傳感器21，另外，還包括與光電傳感器21通信連接的監(jiān)控單元31，以及與監(jiān)控單元31通信連接的報(bào)警單元41。
[0023]圖1所示實(shí)施例中，僅包括一個(gè)光源11，實(shí)際應(yīng)用中，隨著巷道深度或高度的不同，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)光源。光源11包括以下之一:發(fā)光二極管、激光二極管和紅外發(fā)射二極管。
[0024]較佳的，在多個(gè)光源的發(fā)光處，分別設(shè)置具有一定擴(kuò)散倍數(shù)的凸透鏡，隨著擴(kuò)散倍數(shù)的不同，其光源的擴(kuò)散距離也不相同。依據(jù)巷道的不同的空間，設(shè)置不同擴(kuò)散倍數(shù)的凸透鏡。通過設(shè)置凸透鏡，可以適當(dāng)減少光源的布局?jǐn)?shù)量，從而節(jié)約成本。
[0025]進(jìn)一步的，在各光源的發(fā)光點(diǎn)處還設(shè)置有導(dǎo)光板，以使各光源打在巷道10內(nèi)壁后不產(chǎn)生交集。以此，在光電傳感器21接收光源的光強(qiáng)變化時(shí)更加精確，避免了由于光源重疊造成的誤差。
[0026]更進(jìn)一步的，所述光源11為多色光源，相比于單色光源，光電傳感器21識別多色光源的速度和精度都有所提高。
[0027]另外，所述光源11的發(fā)光點(diǎn)處包括有三軸陀螺儀，用于檢測光源11的朝向位置，并將其所采集的朝向坐標(biāo)發(fā)送至后文所述的監(jiān)控單元31。所述監(jiān)控單元31用于對光源11的朝向位置進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)期朝向位置發(fā)生改變時(shí)，控制報(bào)警單元41進(jìn)行報(bào)警。
[0028]光電傳感器21設(shè)置于光源經(jīng)過巷道一次反射后照射的位置，用于判斷所接收光信號強(qiáng)度的變化，其工作原理是將所接收的光信號通過光學(xué)元件轉(zhuǎn)換為電信號。由于井下巷道光線不受日光影響，變動(dòng)較小，將光電傳感器21放置于光源經(jīng)過巷道一次反射后照射的位置，只需使光電傳感器21接收到反射光源即可，無需進(jìn)行對準(zhǔn)校正，例如使光線必須照射到光電傳感器21的某一特殊位置(光電傳感器21中心)。
[0029]監(jiān)控單元31與光電傳感器21連接，用于監(jiān)控光電傳感器21所檢測的光信號強(qiáng)度的變化量，當(dāng)所述變化量超過閾值時(shí)，便認(rèn)定巷道已發(fā)生變形，控制與其連接的報(bào)警單元41進(jìn)行報(bào)警。
[0030]進(jìn)一步的，在監(jiān)控單元31呈現(xiàn)的監(jiān)控畫面中設(shè)置有帶坐標(biāo)的柵格，所述柵格與巷道內(nèi)壁的位置相對應(yīng)，由此，當(dāng)某一柵格的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，即可迅速確定巷道內(nèi)壁變形的位置。
[0031]更進(jìn)一步的，所述在所述光源11的發(fā)光點(diǎn)處設(shè)置有遮光板，所述遮光板與所述監(jiān)控畫面中的柵格的大小、形狀相匹配，由此，當(dāng)光源11或光電傳感器21的相對位置發(fā)生變化時(shí)，也可通過監(jiān)控畫面直觀的察覺。
[0032]圖2所示為所述監(jiān)控單元31實(shí)現(xiàn)預(yù)警的流程圖，便于對上述裝置的工作原理的理解，具體包括:
[0033]步驟SlO:顯示由光電傳感器21所采集的光信號強(qiáng)度的變化畫面。
[0034]步驟S20:判斷光信號強(qiáng)度的變化是否超出閾值范圍，若是，進(jìn)入步驟S30，否則返回步驟S10。
[0035]前已述及，監(jiān)控單元31的監(jiān)控畫面中設(shè)置有柵格，當(dāng)某一處柵格的光信號強(qiáng)度變化超過閾值時(shí)，即可判斷出該柵格在巷道所對應(yīng)的位置出已發(fā)生變形。
[0036]步驟S30:控制報(bào)警單元41進(jìn)行報(bào)警。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型?？傊?，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括: 光源，位于煤礦井下，朝向巷道內(nèi)壁設(shè)置； 光電傳感器，位于光源經(jīng)過巷道一次反射后照射的位置； 監(jiān)控單元，與所述光電傳感器連接，接收光電傳感器所采集的光照強(qiáng)度，當(dāng)所采集的光照強(qiáng)度變化超出閾值時(shí)，所述監(jiān)控單元控制與其連接的報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為多個(gè)，在所述各光源的發(fā)光處，設(shè)置不同擴(kuò)散倍數(shù)的凸透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述在各光源的發(fā)光點(diǎn)處還設(shè)置有導(dǎo)光板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括多色光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源的發(fā)光點(diǎn)處設(shè)置有三軸陀螺儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控單元的監(jiān)控畫面中設(shè)置有帶坐標(biāo)的柵格，所述柵格與巷道內(nèi)壁的位置相對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述在各光源的發(fā)光點(diǎn)處還設(shè)置有與所述柵格大小、形狀相匹配的遮光板。
【專利摘要】本實(shí)用新型所提供的一種巷道變形預(yù)警系統(tǒng)，包括：光源，位于煤礦井下，朝向巷道內(nèi)壁設(shè)置；光電傳感器，位于光源經(jīng)過巷道一次反射后照射的位置；監(jiān)控單元，與所述光電傳感器連接，接收光電傳感器所采集的光照強(qiáng)度，當(dāng)所采集的光照強(qiáng)度變化超出閾值時(shí)，所述監(jiān)控單元控制與其連接的報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警。由上，在低成本的前提下，對巷道可能出現(xiàn)的變形情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)警，另外，由于光電傳感器所采集的是光源的反射光強(qiáng)，因此，只需使光電傳感接收到反射光源即可，無需進(jìn)行對準(zhǔn)校正，由此降低了光電傳感器設(shè)置位置的要求，提高了井下巷道的空間利用率。
【IPC分類】E21F17-18
【公開號】CN204386658
【申請?zhí)枴緾N201520003874
【發(fā)明人】那峙雄
【申請人】那峙雄
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月5日