專利名稱：液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測預(yù)警裝置，具體涉及一種液位變量精確準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器。
背景技術(shù)：
地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民的生命財產(chǎn)安全，特別是礦山垮塌、山體松動滑坡、建筑 工地坍塌這些惡性事故經(jīng)常發(fā)生，死傷人數(shù)眾多，社會影響惡劣。而這些垮塌、滑坡災(zāi)害具 有極強(qiáng)的隱蔽性和突發(fā)性，事故發(fā)生前礦山、山體、工地的緩慢位移，極其微小，不易被人們 察覺，并且缺乏這些微量位移的監(jiān)測預(yù)警設(shè)施和設(shè)備，而一旦垮塌事故發(fā)生，就來不及救援 和自救，因此，研制一種礦山、山體、工地垮塌前位移監(jiān)測預(yù)警裝置，為救援和自救贏得寶貴 的時間，避免人們的生命財產(chǎn)損失，是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種有效 監(jiān)測礦山、山體、工地垮塌前微量位移、監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、靈敏度高、預(yù)警及時、為救援和自救 爭取寶貴時間、減少或避免人民生命財產(chǎn)損失的液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在待測礦區(qū)頂面選擇性確定多個檢測點，安裝固定支 撐托架，支撐托架的底座固定在礦區(qū)地面，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液位管 輸出端連接流量傳感器，流量傳感器輸出端電信號連接數(shù)字顯示器，數(shù)字顯示器輸出通過 或傳輸給物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及其預(yù)警報警電路，數(shù)字信號線傳輸給控制中心，或者耐壓液位管 輸出連接機(jī)械接觸式開關(guān)、電磁開關(guān)、紅外線控制開關(guān)及其預(yù)警報警電路；支撐托架的上端 安裝液壓活塞泵，液壓活塞泵的活塞上安裝固定膨脹探棒，膨脹探棒嵌入式裝在礦區(qū)頂面 內(nèi)，液壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。上述技術(shù)方案中，膨脹探棒內(nèi)可增設(shè)探針或聲控裝置、紅外線裝置及其數(shù)據(jù)傳輸
報警裝置。上述技術(shù)方案中，液壓活塞泵的活塞與缸體頂部之間安裝有拉力彈簧。上述技術(shù)方案中，液壓活塞泵的活塞上設(shè)有調(diào)節(jié)壓力片與托片吻合用的可視流量 孔，方便確定微調(diào)螺絲的微調(diào)行程，確保壓力片與探棒幾乎零距離吻合。上述技術(shù)方案中，在液壓活塞泵的缸體底下和支撐托架之間安裝有高度調(diào)節(jié)螺絲。上述技術(shù)方案中，膨脹探棒與活塞之間還加裝有托片或壓力片。本發(fā)明的突出的實質(zhì)性特點和顯著進(jìn)步
本發(fā)明采用液壓活塞泵的活塞上端安裝膨脹探棒或震動探針，嵌入式裝在礦區(qū)頂面或 山體、工地，液壓活塞可承受的壓力大，能適應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害位移巨大壓力的測量。液壓活塞泵 的缸體底端開孔，連接連通耐壓液位管，耐壓液位管端頭連接流量傳感器及數(shù)字顯示器，由 于液壓活塞泵的缸體容量大，而耐壓液位管的管徑小，所以液位變量大，這種獨特設(shè)計可使 位移放大1萬倍、10萬倍以上。測出的數(shù)據(jù)非常精確。如礦區(qū)頂面垮塌0.1微米，使活塞下壓0. 1微米，液壓缸的直徑和容積大，但壓力液位管的管徑小，所以液壓缸內(nèi)油下降0. 1微 米，壓力液位管的流量位移就是1毫米，放大1萬倍。同樣，當(dāng)?shù)V洞區(qū)頂面松動垮塌1微米， 則耐壓液位管的流量位移就是10毫米，當(dāng)?shù)V區(qū)頂面垮塌10微米，耐壓液位管的流量位移就 是100毫米；當(dāng)?shù)V區(qū)頂面松動垮塌100微米，耐壓液位管的流量位移就是1米，當(dāng)?shù)V洞頂面 松動垮塌1毫米，耐壓液位管的流量位移就是10米，放大倍數(shù)均為1萬倍。因此，本發(fā)明完 全能夠精確監(jiān)測礦井頂面松動垮塌的微妙變化，當(dāng)?shù)V區(qū)頂面松動垮塌僅1微米時，耐壓液 位管的流量位移達(dá)10毫米，放大1萬倍。而松動垮塌1微米是常人肉眼無法觀察發(fā)現(xiàn)的， 但就是這種人們無法覺察發(fā)現(xiàn)的松動垮塌，是塌方重大事故的前奏，如不能提前報警，提醒 人們盡快撤離，必將造成群死群傷的人間慘劇。在任何時候，救人都是第一位的頭等大事。 因此，提前預(yù)警，并且監(jiān)測數(shù)據(jù)精確，放大倍數(shù)高，是本發(fā)明的顯著效果，本發(fā)明為提前預(yù)防 垮塌、避免垮塌事故造成人員傷亡、為礦工提前采取應(yīng)急措施、進(jìn)行自救和被救援提供了寶 貴的逃生時間。本發(fā)明還可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床精密加工、軸承精密加工、軸瓦精密加工、 瞄準(zhǔn)器、測量儀及測量設(shè)備監(jiān)測等領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為礦區(qū)頂面監(jiān)測點布局圖
具體實施例方式
參見圖1、圖2，在待測礦區(qū)頂面選擇性地確定多個測試點，將本發(fā)明的液位變量精準(zhǔn) 數(shù)據(jù)測試預(yù)警器安裝于礦區(qū)頂面8和地面之間，液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器的結(jié)構(gòu)為 在支撐托架1上安裝有耐壓液位管3，耐壓液位管3輸出端連接流量傳感器4，流量傳感器4 輸出電信號連接至數(shù)字顯示器2，數(shù)字顯示器還將數(shù)字信號通過數(shù)字信號線12傳輸至控制 中心，支撐托架1的底座13固定在地面，支撐托架1的上端連接安裝液壓活塞泵5，液壓活 塞泵的活塞6上安裝固定膨脹探棒7，膨脹探棒7嵌入式安裝在礦區(qū)頂面8，液壓活塞泵的 缸體9底端開有小孔，與耐壓液位管3連接連通，液壓活塞泵的活塞與缸體頂部之間安裝有 拉力彈簧10，在液壓活塞泵的活塞上還安裝有可是流量孔11，在液壓活塞泵與支撐托架之 間還安裝有高度調(diào)節(jié)螺絲14膨脹探棒與活塞之間還加裝有托片或壓力片15，流量傳感器4 可采用上海深上電子有限公司的流量傳感器產(chǎn)品。安裝方法和工作原理
1、首先將整個區(qū)域劃分為幾塊來實施監(jiān)測，針對礦區(qū)的不同形狀搭建不同的固定支 撐托架，一般對頂部監(jiān)測用立勢支撐托架，對兩側(cè)橫段面監(jiān)測采用臥勢支撐托架，對斜角、 圓弧邊的監(jiān)測采用兩端固定或三角形的復(fù)合支撐托架。2、對重點部位取點，鉆探孔深度100-200cm，直徑大于20_50mm，將膨脹探棒鑲嵌 在探孔內(nèi)，牢牢固定，對硬度較小的礦床，采取加大膨脹探棒及其它加固形式，確保牢牢固定。3、取下探棒下端的裝配用螺絲，裝上震動探針，接上外部導(dǎo)線，監(jiān)測震動的連續(xù) 性。4、在探棒底部裝上托片，擰上裝配螺絲。5、在搭建的托架上裝上液壓活塞泵及托片，托片四周有可視水平點，便于可視平 穩(wěn)固定。
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6、擰開液壓活塞泵活塞上的可視安裝螺絲，向上調(diào)節(jié)液壓活塞泵缸體下部螺絲， 當(dāng)活塞泵油缸的液壓油開始流動向外冒漏，停止缸體下部調(diào)節(jié)螺絲的調(diào)節(jié)，固定調(diào)節(jié)螺 絲.此時，活塞上托片與探棒壓力片超零度吻合，稍時觀察液壓活塞泵活塞上的可視流 量孔，液壓油停止向外冒漏時，活塞上托片與探棒壓力片零度吻合，擰緊螺絲。7、在油泵下方裝上流量測量儀，連接顯示屏，當(dāng)監(jiān)測部位塌方下沉0. 1微米，顯示 屏即刻顯示下降數(shù)據(jù)，當(dāng)顯示屏顯示下降1毫米時，喇叭會發(fā)出警報，提示人員拆離。也可 根據(jù)多個采樣點采集數(shù)據(jù)編程分析，分析得到單位時間內(nèi)下沉垮塌的速度，及時發(fā)出報 警，提示人員迅速拆離。8、通過多點監(jiān)測數(shù)據(jù)，可分析其他部位下沉塌方變化，確定由點的變化到線和 面的變化的判斷，從而進(jìn)一步加強(qiáng)重點部位的重點監(jiān)測和預(yù)防。哪怕是輕微的幾微米，一 旦在單位時間內(nèi)出現(xiàn)由點到線和面的加速下沉塌方時，就要高度警惕危害發(fā)生的可能， 不得在該區(qū)域逗留與作業(yè)。9、本發(fā)明主要對重點監(jiān)測點變化的細(xì)微監(jiān)測，檢測變化可精確到0. 1微米移動的 發(fā)生，還通過多個監(jiān)測點變化的連接以及得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)中心，并通 過相應(yīng)策略分析軟件，由點到線和面，單位時間內(nèi)的下沉垮塌速度，知道下沉主要區(qū)域， 作為重點加強(qiáng)監(jiān)測，一旦在單位時間內(nèi)出現(xiàn)由線到面的下沉垮塌加速現(xiàn)象發(fā)生，警報提示 迅速拆離與禁止在該危險區(qū)域逗留和作業(yè)。
權(quán)利要求
一種液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于在待測礦區(qū)頂面選擇性確定多個檢測點，安裝固定支撐托架，支撐托架的底座固定在礦區(qū)地面，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液位管輸出端連接流量傳感器，流量傳感器輸出端電信號連接數(shù)字顯示器，數(shù)字顯示器輸出通過數(shù)字信號線傳輸給控制中心，或者耐壓液位管輸出連接機(jī)械接觸式開關(guān)、電磁開關(guān)、紅外線控制開關(guān)及其預(yù)警報警電路；或支撐托架的上端安裝液壓活塞泵，活塞泵上端安有托片,液壓活塞泵的活塞上方安裝固定膨脹探棒，膨脹探棒嵌入式裝在礦區(qū)頂面內(nèi)，膨脹探棒下部安有壓力片, 液壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于液壓活塞泵的 活塞與缸體頂部之間安裝有拉力彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于在液壓活塞泵 的活塞上設(shè)有安裝調(diào)節(jié)壓力片與托片吻合用的可視流量孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于在液壓活塞泵 的缸體底下和支撐托架之間安裝有微調(diào)螺栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于膨脹探棒內(nèi)可 增設(shè)探針或聲控裝置、紅外線裝置及其數(shù)據(jù)傳輸報警裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，其特征在于膨脹探棒與活 塞之間還加裝有托片或壓力片。全文摘要
一種液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警器，在待測礦區(qū)頂面選擇性確定多個監(jiān)測點，安裝固定支撐托架，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液位管輸出端連接流量傳感器或機(jī)、電開關(guān)，流量傳感器輸出端電信號連接數(shù)字顯示器，傳輸給控制中心或物聯(lián)網(wǎng)，支撐托架的上端安裝油壓活塞泵，油壓活塞泵的活塞上安裝固定膨脹探棒或探針，膨脹探棒嵌入裝在礦區(qū)頂面內(nèi)，油壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。本發(fā)明有效監(jiān)測礦山、垮塌前微量位移、監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、靈敏度高、預(yù)警及時、為救援和自救爭取寶貴時間、減少或避免人民生命財產(chǎn)損失，本發(fā)明還可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及軸承、軸瓦精密加工、瞄準(zhǔn)器、測量儀及測量儀器設(shè)備等領(lǐng)域。
文檔編號G01F23/00GK101900594SQ20101023151
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者周泉清 申請人:周泉清