[发明专利]以锚杆为传感媒介的光纤光栅传感矿山安全监测系统

摘要

本发明公开了一种以锚杆为传感媒介的光纤光栅传感矿山安全监测系统，包括外锚杆和内锚杆，内锚杆可转动安装在外锚杆内，且内锚杆的直径略小于外锚杆的直径，内锚杆上沿圆周方向设有若干传感器安装槽，每个传感器安装槽内均通过电动伸缩杆安装有一光纤光栅传感器，电动伸缩杆外套接有弹簧，弹簧一端与传感器安装槽的内底面相抵，另一端与光纤光栅传感器的底面相抵，外锚杆上沿竖直方向开设有若干与光纤光栅传感器相配合的检测孔；外锚杆上端安装有一底座，底座上端内嵌安装有一电机，电机的转轴端与内锚杆的上顶面相连。本发明具有精度高、抗干扰能力强、自动化集成度高、便于布设安装、操作简单、可进行远程监测和长期监测等优点。

主权项

以新型锚杆为传感媒介的光纤光栅传感矿山安全监测系统，其特征在于，包括外锚杆(1)和内锚杆(2)，所述内锚杆(2)可转动安装在外锚杆(1)内，且内锚杆(2)的直径略小于外锚杆(1)的直径，所述内锚杆(2)上沿圆周方向设有若干传感器安装槽(8)，每个传感器安装槽(8)内均通过电动伸缩杆(9)安装有一光纤光栅传感器(10)，所述电动伸缩杆(9)外套接有弹簧(8)，弹簧(8)一端与传感器安装槽(8)的内底面相抵，另一端与光纤光栅传感器(10)的底面相抵，所述外锚杆(1)上沿竖直方向开设有若干与所述光纤光栅传感器(10)相配合的检测孔(3)；所述外锚杆(1)上端安装有一底座(6)，所述底座(6)上端内嵌安装有一电机(7)，电机(7)的转轴端与内锚杆(2)的上顶面相连，还包括人机操作模块，用于用户登录，还用于输入各种控制命令和待储存数据；远程控制器，用于接收各光纤光栅传感器所发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据发送到预测分析模块和专家评估模块；还用于将完成标记的数据转换成三维模拟仿真分析模块所能识别的数据格式发送到三维模拟仿真分析模块；用于根据人机操作模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；预测分析模块，用于根据接收到的各光纤光栅传感器所发送的数据进行矿山安全情况的评估预测分析，并将得到的结果预测发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；专家评估模块，用于储存各类典型的矿山变形数据、温度数据、内应力数据及其所可能带来的矿山安全隐患模型，用于将接收到的各光纤光栅传感器所发送的数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；三维模型建立模块，用于通过ADAMS根据中央处理器所发送的数据和控制命令生成各种矿山三维立体模型；仿真分析模块，用于通过Simulink搭建仿真分析模型对所建立的矿山三维模型进行仿真分析。