[发明专利]一种巷道移近量的监测方法、系统及装置在审
申请号: | 202011043066.0 | 申请日: | 2020-09-28 |
公开(公告)号: | CN114279375A | 公开(公告)日: | 2022-04-05 |
发明(设计)人: | 李全生;郭俊廷;张凯;杨明浩;许联航 | 申请(专利权)人: | 神华神东煤炭集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究院;国家能源投资集团有限责任公司 |
主分类号: | G01B17/00 | 分类号: | G01B17/00 |
代理公司: | 北京聿宏知识产权代理有限公司 11372 | 代理人: | 吴大建;陈敏 |
地址: | 017209 内蒙古自治区鄂尔多斯*** | 国省代码: | 内蒙古;15 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 巷道 移近量 监测 方法 系统 装置 | ||
本发明实施例提供了一种巷道移近量的监测方法、系统及装置,解决了现有的巷道移近量监测设备准确性较低,且成本较高的问题。本发明一实施例提供的一种巷道移近量的监测方法、系统及装置包括:控制超声传感器发射具有预设强度的初始超声波,控制计时器开始计时;接收反馈超声波,反馈超声波是初始超声波到达巷帮或底板后被反射回超声传感器的超声波,控制计时器停止计时;基于初始超声波的声速、频率和波长得到首次测量的距离;对反馈超声波进行处理,基于处理后的反馈超声波的声速、频率和波长得到再次测量的距离;基于再次测量的距离和首次测量的距离得到巷道的移近量。
技术领域
本发明涉及采矿安全监测技术领域,具体涉及一种巷道移近量的监测方法、系统及装置。
背景技术
煤矿行业的安全一直受到人们的重视,其中由矿山压力导致的顶板冒落是煤矿事故预防的一项重要工作。顶板岩层较软或顶板管理不当都可能会导致巷道变形,甚至是顶板冒落,这种事故不但影响生产安全,更会危及工人的生命安全。因此实时监测巷道顶底板及巷帮的移近量,并能在变形接近危险值时及时发出警报的监测装置对于煤矿生产安全具有重要意义。
目前,顶底板及巷帮移近量监测装置主要有机械式和光学式两种:机械式监测装置主要利用支撑杆和标尺直接测量顶底板及两帮间距,这种方法需要在巷道中架设支撑杆等结构且装卸操作复杂,可能会阻塞巷道,影响井下人员及车辆的正常通行,对于可拆卸的机械式监测装置,又无法满足移近量的实时监测,且需要很高的人工成本;光学式监测装置是利用光学测距原理来对巷道移近量进行测量,这类装置成本较高,且易受巷道内粉尘与水雾的影响影响测量精度,并且该类设备对于光路的准确性要求很高,极可能因为意外因素使激光打不到目标靶,以至传感器接收不到信号,或因为过往行人车辆阻隔光路造成错误预警。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种巷道移近量的监测方法、系统及装置,解决了现有的巷道移近量监测设备准确性较低,且成本较高的问题。
本发明一实施例提供的一种巷道移近量的监测方法、系统及装置包括:控制超声传感器发射具有预设强度的初始超声波,控制计时器开始计时;接收反馈超声波,所述反馈超声波是所述初始超声波到达巷帮或底板后被反射回所述超声传感器的超声波,所述控制计时器停止计时;基于所述初始超声波的声速、频率和波长得到首次测量的距离;对所述反馈超声波进行处理,基于处理后的反馈超声波的声速、频率和波长得到再次测量的距离;基于再次测量的距离和首次测量的距离得到巷道的移近量。
在一种实施方式中,所述方法还包括:判断所述移近量是否小于变形限差;若是,则判断所述移近量是否大于预设阈值,当所述移近量大于所述预设阈值时,开启警报;若否,重新对所述移近量进行多次测量,若连续预设次数测量得到的所述移近量均大于所述变形限差,则判断所述移近量是否大于预设阈值,当所述移近量大于所述预设阈值时,开启警报。
在一种实施方式中,基于处理后的反馈超声波得到再次测量的距离的公式包括:
其中,D为测量的距离,c为声速,f为处理后的反馈超声波的频率,λ为处理后的反馈超声波的波长,N为声波整周期数,为声波不满整周的相位差。
在一种实施方式中,还包括:将顶底板及巷帮间距、总移近量、日移近量中的至少一种信息通过无线传输发往终端。
在一种实施方式中,对所述反馈超声波进行处理,包括:对所述反馈超声波进行增益放大处理。
一种巷道移近量的监测系统,包括:发射模块,配置为发射具有预设强度的初始超声波;接收反馈超声波,所述反馈超声波是所述初始超声波到达巷帮或底板后被反射回所述超声传感器的超声波;计时模块,发射具有预设强度的初始超声波时开始计时;接收反馈超声波时停止计时;处理模块,配置为对所述反馈超声波进行处理;计算模块,配置为基于所述初始超声波得到首次测量的距离;基于处理后的反馈超声波得到再次测量的距离;基于再次测量的距离和首次测量的距离得到巷道的移近量。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于神华神东煤炭集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究院;国家能源投资集团有限责任公司,未经神华神东煤炭集团有限责任公司;北京低碳清洁能源研究院;国家能源投资集团有限责任公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
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