[发明专利]巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置及预警方法

权利要求书

1.巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置，其特征在于：包括单片机(1)、第一传动机构(2)、固定板(3)、激光测距仪(4)、声光报警装置(5)、连接件(8)和第二传动机构(9)，通过埋设杆(6)整体安装在围岩(11)一侧壁中部偏上处，单片机(1)连接一台主控计算机。

2.根据权利要求1所述的巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置，其特征在于：所述的第一传动机构(2)和第二传动机构(9)均包括一对啮合传动齿轮、步进电机和输出传动轴，第一传动机构(2)与第二传动机构(9)交替工作。

3.根据权利要求1或2所述的巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置，其特征在于：所述的第一传动机构(2)的一对啮合齿轮在竖直平面上安装，第二传动机构(9)的一对啮合齿轮在水平面上安装。

4.根据权利要求1所述的巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置，其特征在于：所述的埋设杆(6)一端水平安装于围岩(11)一侧壁中部偏上处，另一端上通过连接件(8)安装全方位无损监测装置(10)，并通过螺母(7)旋紧固定。

5.一种利用巷道及采空区围岩安全实时全方位无损监测装置的预警方法，其特征在于：包括下列步骤：

步骤1：将埋设杆(6)一端水平安装于巷道及采空区围岩(11)一侧壁中部偏上处，在埋设杆(6)露出部分另一端上安装全方位无损监测装置(10)，并通过螺母(7)旋紧固定；

步骤2：通过主控计算机编程并与单片机(1)通信，由单片机(1)控制全方位无损监测装置(10)的第二传动机构(9)工作，使与其固定连接的固定板(3)在水平面上转动，同时安装在固定板(3)上的激光测距仪(4)随固定板(3)一起在水平面上转动到预定角度；

步骤3：通过主控计算机编程并与单片机(1)通信，由单片机(1)控制全方位无损监测装置(10)的第二传动机构(9)停止转动，然后使全方位无损监测装置(10)的第一传动机构(2)输出传动轴在竖直平面内上下转动，然后带动与输出传动轴固定连接的激光测距仪(4)一起在竖直平面内转动到预定角度；

步骤4：由单片机(1)控制激光测距仪(4)进行测距，对围岩(11)表面不同时间、同一点处激光测距仪(4)激光测定的距离求差，得到围岩(11)该点处的位移值，通过主控计算机编程然后与单片机(1)通信，由单片机(1)控制激光测距仪(4)、第一传动机构(2)和第二传动机构(9)进行实时全方位的位移监测，得到围岩(11)表面不同时间、不同点处的位移值；

步骤5：由主控计算机软件将实时采集的监测数据显示并绘制出图形，由主控计算机软件判断是否超过设定的位移阈值，然后确定是否启动声光报警装置(5)发出预警。