[发明专利]露天铁矿矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置

权利要求书

1.一种露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置，包括用于采集、发送信号的信号采集系统；信号接收、分析和处理系统，其特征在于：所述的信号采集系统为前端监测单元，包括多个结构相同一体化测头，通过电力线与一体化测头连接的多个结构相同数据采集仪和多个结构相同无线信号发射单元以及设置在露天矿坑制高点的无线中继站，所述的信号接收、分析和处理系统包括信号接收控制器，与信号接收控制器连接的远端监测中心PC主机和数据库服务器。

2.根据权利要求1所述的露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置 ，其特征在于：所述的多个结构相同一体化测头包括一体化测头Ⅰ、一体化测头Ⅱ、一体化测头Ⅲ和一体化测头N，所述的多个结构相同的无线信号发射单元由无线信号发射控制器Ⅰ、无线信号发射控制器Ⅱ、无线信号发射控制器Ⅲ和无线信号发射控制器N组成，且每一个无线信号发射控制器通过电力线顺次连接有一个数据采集仪和一个一体化测头，其中，所述发射控制器Ⅰ顺次连接有数据采集仪Ⅰ和一体化测头Ⅰ，所述发射控制器Ⅱ顺次连接有数据采集仪Ⅱ和一体化测头Ⅱ，所述发射控制器Ⅲ顺次连接有数据采集仪Ⅲ和一体化测头Ⅲ，所述发射控制器N顺次连接有数据采集仪N和一体化测头N。

3.根据权利要求2所述的露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置 ，其特征在于：所述一体化测头Ⅰ包括位于露天矿区坑内底部，且埋入地表下面的地埋管和测头壳体，所述的测头壳体通过支撑件对中支撑在地埋管内，在设置在测头壳体内上下两端的倾斜微震传感器和沉降微震传感器，以及填充在倾斜微震传感器和沉降微震传感器之间的环氧树脂所组成，所述的测头壳体端口采用封头封口，在封头设置的电缆接口，在露天矿区坑内底部地表上面，与一体化测头Ⅰ对应的位置均设有射控制器箱体，所述的发射控制器Ⅰ和数据采集仪Ⅰ均置于射控制器箱体内，所述的倾斜微震传感器和沉降微震传感器通过通讯电缆引线分别与无线信号发射控制器Ⅰ电性连接。

4.根据权利要求1所述的露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置，其特征在于：所述数据采集仪Ⅰ包括数据采集STM32F微控制器，分别与数据采集STM32F微控制器连接的时钟/复位电路Ⅰ、电源模块Ⅰ、存储器Ⅰ、FPGA控制电路和无线信号发射控制器Ⅰ，所述FPGA控制电路还分别与A/D转换器Ⅰ、A/D转换器Ⅱ和信号调理前置放大电路Ⅱ相连接，所述A/D转换器Ⅰ、信号调理前置放大电路Ⅰ和倾斜微震传感器顺次相连接，所述信号调理前置放大电路Ⅱ与沉降微震传感器14顺次相连接。

5.根据权利要求1所述的露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置，其特征在于：所述的无线信号发射控制器Ⅰ包括发射STM32F微控制器，分别与发射STM32F微控制器连接的时钟/复位电路Ⅱ、存储器Ⅱ、电源模块Ⅱ、驱动电路，所述驱动电路、发射主电路、无线发射板顺次相连接，所述电源模块Ⅱ分别与驱动电路、发射主电路相连接。

6.根据权利要求1所述的露天铁矿山开采中的下部采空区稳定性监测装置 ，其特征在于：所述接收控制器核心器件的接收STM32F微控制器分别与时钟/复位电路Ⅲ、存储器Ⅲ、电源模块Ⅲ、FPGA译码及时序控制、远端监控中心PC主机相连接，所述FPGA译码及时序控制、接收主电路、无线接收板顺次相连接。