一种矿山监测系统顶板位移监测装置制造方法及图纸

一种矿山监测系统顶板位移监测装置。本发明专利技术具有抗干扰能力强、功能更灵活、测量精度高、安装方便、数字化、智能化、传输距离远等优点；广泛地应用于便于顶板离层监测及其他工程测量中。其中包括位移传感器模块、A/D模数转换模块、单片机处理器、中继器、电平转换装置、PC机；其结构要点是：井下设置四路检测顶板位移的位移传感器模块，设置与位移传感器模块相连接的A/D模数转换模块、与A/D模数转换模块相连接的单片机处理器；单片机处理器通过设置的RS485总线与中继器相连进行通信，再通过RS485总线与电平转换装置相连接，最后电平转换装置再与PC机连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是应用于煤炭工业领域的采矿安全监测装置，具体地涉及一种矿山监测系统顶板位移监测装置。
技术介绍
我国煤炭开采年限己经有几千年的历史，煤炭是我国的主要能源及重要的工业原料，而几乎95%的煤炭资源来自井下开采，因此，建设一批新的大型、特大型矿井己是国家经济建设和发展的必须。而且随着国民经济的发展，对煤炭的需求日益增加，浅部煤炭资源在部分地区已经开始枯竭，而新兴的能源在很长一段时间内不能满足我国经济发展所需能源的要求。因此，实现煤炭资源的可持续发展，提高产量的出路在于开采那些赋存条件差、埋藏很深的煤炭资源，这就意味着今后的采掘工作将在高地应力、围岩条件很差的环境中进行，开采深部煤炭资源即深井开采是我国未来煤炭发展的唯一方向。在矿体没有开采之前，岩体处十平衡状态。当矿体开采后，形成了地下空间，破坏了岩体的原始应力，引起岩体应力重新分布，并一直延续到岩体内形成新的平衡为止。在应力重新分布过程中，使围岩产生变形、移动、破坏，从而对工作面、巷道及围岩产生压力。通常把由开采过程而引起的岩层运动对支架围岩所产生的作用力，叫做矿山压力简称矿压。而在矿压作用下所引起的一系列力学现象，如顶板下沉和垮落、底板鼓起、片帮、支架变形和损坏、充填物下沉压缩、煤岩层和地表移动、露天矿边坡滑移、冲击地压、煤与瓦斯突出等现象，均称之为矿山压力显现。顶板下沉和垮落等矿山压力显现是矿山压力作用的结果和外部表现。近年来，在采矿生产过程中，最常发生的事故是冒顶事故。冒顶是由岩土的稳定性差，当强大的地压传递在顶板时和两侧时，使岩土遭受破坏而引起的。通过实时检测顶板位移的变化，研究矿井顶板移位规律，制定预防措施，防止冒顶事故，实现安全生产。由于井下工作环境比较特殊，要求设备必须能在较大的电磁干扰下和瓦斯、煤尘等可燃性气体的环境下能正常工作。因此有一种能够实时监测矿山顶板位移规律的装置是十分重要的。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种矿山监测系统顶板位移监测装置，本专利技术具有抗干扰能力强、功能更灵活、测量精度高、安装方便、数字化、智能化、传输距离远等优点；广泛地应用于便于顶板离层监测及其他工程测量中。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术一种矿山监测系统顶板位移监测装置，其中包括位移传感器模块、A/D模数转换模块、单片机处理器、中继器、电平转换装置、PC机；其结构要点是：井下设置四路检测顶板位移的位移传感器模块，设置与位移传感器模块相连接的A/D模数转换模块、与A/D模数转换模块相连接的单片机处理器；单片机处理器通过设置的RS485总线与中继器相连进行通信，再通过RS485总线与电平转换装置相连接，最后电平转换装置再与PC机连接。作为本专利技术的一种优选方案，所述位移传感器模块对井下顶板位移距离进行信息采集，将采集得到的电压信号通过模数转换后送至单片机进行处理，同时单片机将处理后的数据传递给RS485总线的收发器，并通过RS485总线进行传输。作为本专利技术的另一种优选方案，所述单片机处理器采用STC12C5410作为处理器，对检测到的井下顶板位移数据进行分析处理，并把实时数据通过RS485总线传输到上位机。进一步地，所述STC12C5410是采用精简指令集（RISC）结构和FLASH存储技术的高性能的单片机，突出的优点是内部集成了一个在线调试器，可以实现在线调试和在线编程，无需仿真器；除此之外，针对单片机应用的特点，从功耗、驱动能力、外围模块等方面STC12C5410单片机也有一些独到之处，如：上电、掉电延时复位保护和看门狗功能，I/O管脚驱动能力和抗干扰能力强。本专利技术的有益效果是。本专利技术采用STC12C5410为主控单片机，用顶板位移传感器来监测煤矿巷道顶板的位移变化的大小，采集得到的数据通过模数转换和单片机处理后通过RS485总线进行传输。本专利技术具有测量精度高、安装方便、数字化、智能化、传输距离远等优点，是一种具明显优势的总线智能型顶板位移传感器，可广泛地应用于便于顶板离层监测及其他工程测量中，也可以与国内巷道压力监控系统配套使用。附图说明图1是本专利技术一种矿山监测系统顶板位移监测装置总体结构框图。图2是本专利技术一种矿山监测系统顶板位移监测装置应用程序流程图。具体实施方式如图1所示，为本专利技术一种矿山监测系统顶板位移监测装置总体结构框图。图中包括位移传感器模块、A/D模数转换模块、单片机处理器、中继器、电平转换装置、PC机；井下设置四路检测顶板位移的位移传感器模块，设置与位移传感器模块相连接的A/D模数转换模块、与A/D模数转换模块相连接的单片机处理器；单片机处理器通过设置的RS485总线与中继器相连进行通信，再通过RS485总线与电平转换装置相连接，最后电平转换装置再与PC机连接。如图2实施例所示，为本专利技术一种矿山监测系统顶板位移监测装置应用程序流程图。系统上电后，首先完成对系统的初始化，包括对IO口、A/D转换、RS485通讯的初始化。其中在对A/D转换初始化的设定采用定时器TIMER1的溢出来控制AD转换，当定时器溢出时调用voidStart（）函数对系统进行AD转换，主程序循环采集数据，并对采集到的数据进行CRC循环校验，连同拨码开关设定的地址信息一起通过RS485总线发送。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山监测系统顶板位移监测装置，其中包括位移传感器模块、A/D模数转换模块、单片机处理器、中继器、电平转换装置、PC机;其特征在于：井下设置四路检测顶板位移的位移传感器模块，设置与位移传感器模块相连接的A/D模数转换模块、与A/D模数转换模块相连接的单片机处理器；单片机处理器通过设置的RS485总线与中继器相连进行通信，再通过RS485总线与电平转换装置相连接，最后电平转换装置再与PC机连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿山监测系统顶板位移监测装置，其中包括位移传感器模块、A/D模数转换模块、单片机处理器、中继器、电平转换装置、PC机;其特征在于：井下设置四路检测顶板位移的位移传感器模块，设置与位移传感器模块相连接的A/D模数转换模块、与A/D模数转换模块相连接的单片机处理器；单片机处理器通过设置的RS485总线与中继器相连进行通信，再通过RS485总线与电平转换装置相连接，最后电平转换装置再与PC机连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿山监测系统顶板位移监测装置，其特征在于：所述位移传感器模块对井下顶板位移距离进行信息采集，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝瀛，
申请(专利权)人：赵宝瀛，
类型：发明
国别省市：辽宁;21