一种采空区变形监测及预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及监测预警装置，具体涉及一种采空区变形监测及预警装置，包括设于采空区的标靶、设于稳定区的定向点和桩，桩上连接有支架，支架顶端设有机箱，机箱内设有夜视录像机、激光传感器、数据集成模块以及无线通信装置，采空区变形监测及预警装置还包括设于监测站内的接收设备和声光报警器；本实用新型专利技术所提供的技术方案可以实现远距离、非接触、高精度的位移测量，能够对采空区变形进行全天候、自动化地监测，通过录像机对采空区全天候的视频采集，为日后研究采空区的变形特征提供了丰富的资料，可以提前发出预警通知，在很大程度上减少了人民生命和财产的损失。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监测预警装置，具体涉及一种采空区变形监测及预警装置。
技术介绍
近年来，随着我国人口的增长和国民经济的高速发展，矿产及油气等资源的需求量和消耗量也急剧增加，经过了半个世纪的大规模、高强度、无序地开采，我国出现了很多大面积的采空区。采空区坍塌所引起的耕地破坏以及地面、地下建筑物的损坏给人民生命和财产带来了严重的损失。据统计，我国约有20个省市发生过大规模的采空区坍塌事件，累计次数超过180次，累计塌陷面积超过70万公顷，造成的直接损失已经超过500亿元。针对我国目前的国情，在接下来的很长一段时间内，矿产及油气等资源的开采速率还会维持在一个比较高的水平，面对日益扩大的采空区，对采空区的变形进行监测以及针对采空区失稳做出预警已经势在必行。目前，对于采空区变形监测的主要方法有沉降磁环、全站仪等，但是它们操作繁琐，受人为、天气等因素影响较大，除此之外，这些方法精度较低，不能准确地测定采空区的变形量和变形速率，而且最重要的一点是，这些方法不能实现对采空区的变形进行实时监测和实时预警。随着传感器领域、无线传输领域的高速发展，一种采空区变形监测及预警装置的出现成为了可能。激光传感器可以在数千米的测量范围内使误差达到微米级别，实现无接触、高精度的距离测量；无线传输设备又为远程监测和预警提供了技术支持，从而为采空区变形监测及预警装置的出现提供了条件。本技术可以实现远距离、高精度的实时变形监测，并通过预警系统对该采空区失稳的危险性做出预警，
为工程拟建场址的选取、合理的选择防灾减灾措施提供理论依据。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本技术提供了一种采空区变形监测及预警装置，能够有效克服现有技术所存在的操作过程繁琐、受人为和天气等因素影响较大、监测精度较低、以及无法实现对采空区的变形进行实时监测和实时预警等缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种采空区变形监测及预警装置，包括设于采空区的标靶、设于稳定区的定向点和桩，所述桩上连接有支架，所述支架顶端设有机箱，所述机箱内设有夜视录像机、激光传感器、数据集成模块以及无线通信装置，所述采空区变形监测及预警装置还包括设于监测站内的接收设备和声光报警器。优选地，所述机箱表面设有太阳能电池板和显示屏。优选地，所述机箱内设有备用电源。优选地，所述夜视录像机、激光传感器与数据集成模块无线通信。优选地，所述数据集成模块与接收设备通过无线通信装置无线通信。优选地，所述标靶之间的行列距离均为3m。优选地，所述接收设备为手机、电脑。优选地，所述声光报警器设有不同颜色的LED灯。(三)有益效果与现有技术相比，本技术所提供的一种采空区变形监测及预警装置能够实现对采空区的变形进行实时监测和实时预警，并且能够根据得到的数据发出对应的采空区失稳危险预警，具有全天候、高精度、人为干扰因素少等优点，除此之外，它还能够通过视频实时记录
采空区变形情况，并将视频资料发送到监测站，为日后采空区变形的研究提供详细的资料。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术结构示意图；图中：1、标靶；2、定向点；3、桩；4、支架；5、机箱；6、夜视录像机；7、激光传感器；8、显示屏；9、数据集成模块；10、无线通信装置；11、备用电源；12、接收设备；13、声光报警器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一种采空区变形监测及预警装置，如图1所示，包括设于采空区的标靶1、设于稳定区的定向点2和桩3，标靶1之间的行列距离均为3m，桩3上连接有支架4，支架4顶端设有机箱5，机箱5表面设有太阳能电池板和显示屏8，机箱5内设有夜视录像机6、激光传感器7、数据集成模块9、无线通信装置10以及备用电源11，夜视录像机6、激光传感器7与数据集成模块9无线通信，采空区变形监测及预警装置还包括设于监测站内的接收设备12和声光报警器13，数据集成模块
9与接收设备12通过无线通信装置10无线通信，接收设备12为手机、电脑，声光报警器13设有不同颜色的LED灯。在使用前，需要在采空区上布置标靶1，标靶1之间的行列距离均为3m，之后便可以在稳定区上安放采空区变形监测及预警装置。为了确保采空区变形监测及预警装置不发生沉降，需要将它固定在桩3的桩端，并且在稳定区上设置一个定向点2，用来确定每个标靶1的位置。机箱5表面的太阳能电池板能够为整个采空区变形监测及预警装置供电，在特殊的情况下，比如：长期降雨或者阴天的时候，太阳能电池板不能获得足够电能的情况下，机箱5内的备用电源11会自动开启为整个装置供电。安放于机箱5内的夜视录像机6会对采空区的现场情况进行实时采集，并通过无线通信将视频资料发送到数据集成模块9，数据集成模块9再通过无线通信装置10将视频资料发送到监测站内的接收设备12，也可以上传至云端，以便随时下载查看。机箱5内的激光传感器7扫描安放于采空区的标靶1，在采空区发生变形的时候，会精确的测定采空区的水平变形量与竖直变形量，这些数据通过无线通信发送到数据集成模块9，数据集成模块9会根据这些变形数据和时间数据，得出采空区的变形速率，数据集成模块9会将这些数据通过无线通信装置10发送到监测站内的接收设备12，供相关负责人查看。声光报警器13根据这些数据会亮起不同颜色的LED灯，每个LED灯对应不同的采空区失稳危险等级，提醒相关负责人做出必要、及时的应对措施。机箱5表面的显示屏8可以显示采集到的数据信息，方便现场人员查看。本技术所提供的一种采空区变形监测及预警装置可以实现远距离、非接触、高精度的位移测量；能够对采空区变形进行全天候、自动化地监测；通过录像机对采空区全天候的视频采集，为日后研究采空区的变形特征提供了丰富的资料；可以提前发出预警通知，在很大程度上减少了人民生命和财产的损失。以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并会不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采空区变形监测及预警装置，其特征在于：包括设于采空区的标靶(1)、设于稳定区的定向点(2)和桩(3)，所述桩(3)上连接有支架(4)，所述支架(4)顶端设有机箱(5)，所述机箱(5)内设有夜视录像机(6)、激光传感器(7)、数据集成模块(9)以及无线通信装置(10)，所述采空区变形监测及预警装置还包括设于监测站内的接收设备(12)和声光报警器(13)。

【技术特征摘要】
1.一种采空区变形监测及预警装置，其特征在于：包括设于采空区的标靶(1)、设于稳定区的定向点(2)和桩(3)，所述桩(3)上连接有支架(4)，所述支架(4)顶端设有机箱(5)，所述机箱(5)内设有夜视录像机(6)、激光传感器(7)、数据集成模块(9)以及无线通信装置(10)，所述采空区变形监测及预警装置还包括设于监测站内的接收设备(12)和声光报警器(13)。2.根据权利要求1所述的采空区变形监测及预警装置，其特征在于：所述机箱(5)表面设有太阳能电池板和显示屏(8)。3.根据权利要求1所述的采空区变形监测及预警装置，其特征在于：所述机箱(5)内设有备用电源(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦胜伍，马中骏，吕江峰，李广杰，彭帅英，朴晶，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22