[发明专利]基于自然电位法的采空区滞后突水预警系统及其使用方法

权利要求书

1.一种基于自然电位法的采空区滞后突水预警系统，其包括数据采集装置、数据处理装置、预警装置，其特征在于：

还包括自然电位监测装置，所述的自然电位监测装置包括一个参考电极和与所述的参考电极连接的至少一个测量电极，所述的参考电极和所有的测量电极均设置在采空区两侧的巷道内，每个测量电极对应连接一个数据采集卡，所述的数据采集卡用于将所述的测量电极采集得到的电位信号暂时存储，在所述的每个数据采集卡的上方还设置一个保护装置；

各个数据采集卡采用串行方式连接到所述的数据采集装置，所述的数据采集装置同时向各个数据采集卡发出指令，在同一时间将各个测量电极所处位置的电位信号同时提取，或间隔固定的时间对数据进行采集；

所述的数据处理装置用于将采集的数据按照时间、测量电极编号、电位大小、以及自然电位信号与地下水流动电位的关系进行处理；

所述的预警装置根据流动电位动态变化大小设置报警阈值，若电位信号超出阈值，立即发出报警信号；

每个数据采集卡包含一个前置低通滤波器，其用于采集0～5Hz的自然电位信号；每个数据采集卡通过焊接的方式与其对应的测量电极连接；

相邻的测量电极为等间距排布，间距为10m；

所述的参考电极、测量电极均为不极化电极；

所述的数据采集装置、数据处理装置、预警装置均通过线路连接有电源，所述的数据采集卡通过电源线连接所述电源；

所述的保护装置为一罩体，其扣合在相对应的数据采集卡的上方，在所述的罩体的左右两侧及底部开孔，所述的罩体的上盖可开启/关闭；

所述的罩体选用聚氨酯材料制作而成；

所述的电源线和数据线采用同一管道铺设，外包防止线路腐蚀的PVC管道。

2.根据权利要求1所述的一种基于自然电位法的采空区滞后突水预警系统的使用方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

a、在采空区两侧巷道分别挖设具有一定深度的电缆沟，并在电缆沟内每隔一段距离挖设电极槽；

b、埋设电缆，将电源线和数据线外包PVC管道，并在无穷远处铺设地线，将数据采集装置进行接地；

c、将数据采集卡和与其对应的测量电极进行焊接，焊接后后将测量电极插入所述的电极槽内的岩层中，并在数据采集卡上方布置保护装置；

d、若各个装置连接情况完好，则开启数据采集装置，通过所述的数据采集装置向各个测量电极发出指令，各个测量电极对所处位置的自然电位进行检测，并将电位数据暂存于对应的数据采集卡中，数据采集装置再次发出指令将数据采集卡中的数据同时提取；

e、将数据采集装置提取的电位数据传输至数据处理装置，通过所述的数据处理装置对这些数据按照时间、测量电极编号、电位大小以及自然电位信号与地下水流动电位的关系进行处理；

f、将处理好的数据传输至预警装置，若电位信号超出所设置的报警阈值，立即发出报警信号。