本發(fā)明涉及阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測，特別是涉及基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對大水礦山堵水排水的不斷探索，發(fā)現(xiàn)采用注漿止水工藝來進(jìn)行帷幕注漿止水，可以取得很好的效果。帷幕注漿已成為國內(nèi)外礦山地下水防治的主要手段之一，主要通過注漿技術(shù)對礦區(qū)周圍存在的導(dǎo)水通道進(jìn)行封堵形成阻水帷幕墻體以達(dá)到減小井下涌水量的目的，并且在多個大水礦山實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好的堵水效果。但是隨著井下開采和老空水侵蝕等因素的影響，帷幕注漿工程堵水效果的持續(xù)穩(wěn)定性監(jiān)測就顯得尤為重要。一般的監(jiān)測方法主要圍繞阻水帷幕墻的力學(xué)穩(wěn)定性展開，包括變形及應(yīng)力狀態(tài)的現(xiàn)場測量、數(shù)值模擬技術(shù)和微震監(jiān)測技術(shù)等，同時由于礦區(qū)阻水帷幕的特殊性，還可以在阻水帷幕墻周邊布設(shè)水文觀測孔，通過分析水位和水溫的變化規(guī)律從而間接地達(dá)到阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測的目的。但是目前針對阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)的研究，很少考慮帷幕墻體的滲流穩(wěn)定性。因此，提供基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，通過在阻水帷幕墻內(nèi)部布設(shè)多個fbg傳感器，實(shí)現(xiàn)了對阻水帷幕墻內(nèi)部位移、應(yīng)變和滲透壓等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

4、項(xiàng)目管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊；

5、所述項(xiàng)目管理模塊，用于在待監(jiān)測帷幕墻體中選取位置并布設(shè)fbg傳感器；

6、所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過所述fbg傳感器采集所述待監(jiān)測帷幕墻體的實(shí)時內(nèi)部參數(shù)；

7、所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，用于基于所述實(shí)時內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并生成預(yù)警記錄；

8、所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對所述實(shí)時內(nèi)部參數(shù)和所述預(yù)警記錄進(jìn)行存儲，形成數(shù)據(jù)報(bào)表。

9、可選地，所述項(xiàng)目管理模塊包括：信息獲取單元、位置布設(shè)單元；

10、所述信息獲取單元，用于獲取所述待監(jiān)測帷幕墻體的結(jié)構(gòu)信息，并根據(jù)所述結(jié)構(gòu)信息分析出危險(xiǎn)區(qū)；

11、所述位置布設(shè)單元，用于在所述危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)選取布設(shè)位置并鉆孔安裝所述fbg傳感器。

12、可選地，所述fbg傳感器包括：單點(diǎn)式光纖光柵滲壓計(jì)、光纖光柵埋入式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵纜式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵溫度計(jì)。

13、可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元；

14、所述數(shù)據(jù)采集單元，用于獲取所述fbg傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)；

15、所述數(shù)據(jù)處理單元，用于對所述fbg傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，獲取所述待監(jiān)測帷幕墻體鉆孔內(nèi)滲壓、變形、溫度信息。

16、可選地，對所述fbg傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行換算采用光纖光柵解調(diào)儀，所述光纖光柵解調(diào)儀用于測量所述fbg傳感器的輸出波長，將輸出波長換算為所述待監(jiān)測帷幕墻體鉆孔內(nèi)的滲壓、變形、溫度信息。

17、可選地，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊包括：閾值設(shè)置單元、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元；

18、所述閾值設(shè)置單元，用于對所監(jiān)測的各內(nèi)部參數(shù)設(shè)置變化閾值；

19、所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元，用于當(dāng)所述實(shí)時內(nèi)部參數(shù)的變化量超出所述變化閾值時進(jìn)行預(yù)警，并生成預(yù)警記錄。

20、可選地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括：數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)查詢單元；

21、所述數(shù)據(jù)存儲單元，用于根據(jù)時間順序?qū)⑺龃O(jiān)測帷幕墻體的實(shí)時內(nèi)部參數(shù)儲存為變化曲線，并在變化曲線上標(biāo)記所述預(yù)警記錄；

22、所述數(shù)據(jù)查詢單元，用于查詢并導(dǎo)出變化曲線。

23、可選地，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)api接口，用于所述項(xiàng)目管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。

24、本發(fā)明的有益效果為：

25、本發(fā)明過在阻水帷幕墻內(nèi)部布設(shè)多個fbg傳感器，實(shí)現(xiàn)了對阻水帷幕墻內(nèi)部位移、應(yīng)變和滲透壓等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測，為后續(xù)阻水帷幕墻體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析提供監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐，能夠?qū)ψ杷∧粔w穩(wěn)定性進(jìn)行全方位精準(zhǔn)監(jiān)測，保障礦井安全生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：項(xiàng)目管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述項(xiàng)目管理模塊包括：信息獲取單元、位置布設(shè)單元；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述fbg傳感器包括：單點(diǎn)式光纖光柵滲壓計(jì)、光纖光柵埋入式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵纜式應(yīng)變計(jì)、光纖光柵溫度計(jì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，對所述fbg傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行換算采用光纖光柵解調(diào)儀，所述光纖光柵解調(diào)儀用于測量所述fbg傳感器的輸出波長，將輸出波長換算為所述待監(jiān)測帷幕墻體鉆孔內(nèi)的滲壓、變形、溫度信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊包括：閾值設(shè)置單元、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括：數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)查詢單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于fbg感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)api接口，用于所述項(xiàng)目管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及基于FBG感測技術(shù)的阻水帷幕墻穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，包括：項(xiàng)目管理模塊，用于在待監(jiān)測帷幕墻體中選取位置并布設(shè)FBG傳感器；數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過FBG傳感器采集待監(jiān)測帷幕墻體的實(shí)時內(nèi)部參數(shù)；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，用于基于實(shí)時內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并生成預(yù)警記錄；數(shù)據(jù)存儲模塊，用于對實(shí)時內(nèi)部參數(shù)和預(yù)警記錄進(jìn)行存儲，形成數(shù)據(jù)報(bào)表。本發(fā)明通過在阻水帷幕墻內(nèi)部布設(shè)多個FBG傳感器，實(shí)現(xiàn)了對阻水帷幕墻內(nèi)部位移、應(yīng)變和滲透壓等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測。

技術(shù)研發(fā)人員：李小琴,李文平,孫成磊,孫波,闊威,朱國強(qiáng),孫翔,李國陽,王彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23