基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，包括可测温的应力监测锚杆、数据采集箱、数据采集总站、地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端。其中所述可测温的应力监测锚杆，置于地下巷道的钻孔中；所述数据采集箱的输出端与数据采集总站的输入端相连；所述数据采集总站的输出端与所述地面数据处理服务器的输入端相连；所述地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述的数据采集总站输出端连接。本实用新型专利技术对监测结果数据进行温度补偿，提高了监测数据的准确性和可靠性，避免因环境温度因素的影响而导致的工程事故。

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及矿业工程和土木工程锚固锚杆应力监测
，具体涉及一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统。
技术介绍
：应力监测锚杆应用于矿业工程、土木工程等支护工程中，因为应用于不同工程，其应力应变测量的环境温度也千差万别。其中对于应力、应变测量数据的准确性和可靠性影响较大的一个因素是测量环境的温度，不同的温度会使相同的应力条件测得的数据偏差较大，从而使得人们不能准确获得围岩的应力应变数据，影响对支护工程内部的应力判断，由此而导致工程事故的发生而引起的损失是巨大的，如今在支护工程中应用的锚杆未能实现对温度和应力应变的同步监测，无法对围岩应力异常区进行实时预警。因此，设计一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，实现对矿业工程和土木工程等支护的同时，亦可完成对围岩应力的多项实时预警，具有良好的适应性，在支护工程生产中具有重要的实践意义。
技术实现思路
：本技术提出一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，包括可测温的应力监测锚杆、数据采集箱、数据采集总站、地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端。其中所述可测温的应力监测锚杆，置于地下巷道的钻孔中；所述数据采集箱、数据采集总站置于地下，其中所述数据采集箱的输入端通过矿用轻型移动电缆与所述可测温的应力监测锚杆相连，所述数据采集箱的输出端与数据采集总站的输入端相连，所述数据采集总站的输出端与所述地面数据处理服务器的输入端相连；所述地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述的数据采集总站输出端连接。所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：所述可测温的应力监测锚杆，为1～8个，每个所述可测温的应力监测锚杆分别通过矿用轻型移动电缆与所述数据采集箱的输入端相连。所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：所述可测温的应力监测锚杆，包括外壳、温度传感器、应变力传感器、电缆、中心锚杆，其中外壳内设置有温度传感器、应变力传感器、外壳中间设置有电缆，电缆与温度传感器和应变力传感器连接，中心锚杆从整个装置中间穿过，监测装置安置在距锚杆的托盘端1/3处，避免施工时锚固剂对监测装置的影响，延伸出来的电缆先用粘结剂附在杆体上，至托盘处，从提前钻好的小孔里穿出去。所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：所述数据采集总站的主体为单片机，用于数据的存储、处理与传输。所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：所述地面数据处理服务器对地下围岩应力和温度数据进行接收、存储与处理，同时远程控制终端进行远程实时监测，当围岩应力、应变值或温度值达到设定的临界值或变化幅度大于某设定值时，监测系统发出预警。本技术的有益效果：1.将可测温的应力监测锚杆与应力监测系统巧妙的结合，使可测温的应力监测锚杆具有应力应变和温度测量的功能，避免了应力测定时另行打孔的繁琐工作，减少了人力、物力、财力，成本降低。2.监测系统对监测结果数据进行温度补偿，提高了监测数据的准确性和可靠性，避免因环境温度因素的影响而导致的工程事故。3.本技术结构科学合理，测量精度高，测量范围广，施工安装方便，适应性强，可用于煤矿工程和土木工程的推广。附图说明：图1为基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统的原理结构图；图2为可测温的应力监测锚杆的结构示意图；图2中：1-感应装置外壳；2-温度感应器；3-应变力感应器；4-电缆；5-锚杆。具体实施方式：下面结合附图，对本技术的基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统作进一步详细的描述。实施例1一种可测温的应力监测锚杆，包括外壳1、温度传感器2、应变力传感器3、电缆4、中心锚杆5，其中外壳1内设置有温度传感器2、应变力传感器3、外壳1中间设置有电缆4，电缆4与温度传感器2和应变力传感器3连接，中心锚杆5从整个装置中间穿过，监测装置安置在距锚杆的托盘端1/3处，避免施工时锚固剂对监测装置的影响，延伸出来的电缆4先用粘结剂附在杆体上，至托盘处，从提前钻好的小孔里穿出去。所述可测温的应力监测锚杆的工作过程：监测时将所述的可测温的应力监测锚杆放置于被支护工程的指定位置，锚杆安装完成之后，温度传感器与应变力传感器将所测得的数据通过电缆传输到外面，因为设置了一个温度传感器，使得在测得围岩结构内部的应力、应变数据的同时测得当时的温度数据，这三个数据经数据采集箱将数据转换成电子信号一起传输至所述数据采集总站，再通过所述数据采集总站将数据传输给地面监测系统后，技术人员根据不同的温度数据来对应力、应变数据进行补偿，从而提高了围岩支护结构内部的应力、应变监测数据的准确性和可靠性。实施例2一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，包括可测温的应力监测锚杆、数据采集箱、数据采集总站、地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端。其中：所述可测温的应力监测锚杆，置于地下巷道的钻孔中；所述数据采集箱、数据采集总站置于地下，其中所述数据采集箱的输入端通过矿用轻型移动电缆与所述可测温的应力监测锚杆相连，所述所述数据采集箱的输出端与数据采集总站的输入端相连，所述数据采集总站的输出端与所述地面数据处理服务器的输入端相连；所述地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述的数据采集总站输出端连接。所述基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统的工作过程：所述数据采集箱将多个所述可测温的应力监测锚杆(根据实际生产需要，通过单片机接口数量确定所述可测温的应力监测锚杆的数量)输出的电子信号采集并传输至数据采集总站，所述的数据采集总站将数据输出给地面数据处理服务器，所述地面数据处理服务器对所接收的电子信号进行存储和处理，处理后将数据信号传输至地面监测主机，所述的地面监测主机通过专用处理软件将围岩应力和温度的数据输出，工作人员可以通过远程控制终端进行围岩应力值、应力云图和温度变化等信息进行实时监测。当围岩应力、应变值和温度值达到设定的临界值或变化幅度大于某设定值时，监测系统发出预警。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：包括可测温的应力监测锚杆、数据采集箱、数据采集总站、地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端，其中所述可测温的应力监测锚杆，置于地下巷道的钻孔中；所述数据采集箱、数据采集总站置于地下，其中所述数据采集箱的输入端通过矿用轻型移动电缆与所述可测温的应力监测锚杆相连，所述数据采集箱的输出端与数据采集总站的输入端相连，所述数据采集总站的输出端与所述地面数据处理服务器的输入端相连；所述地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述的数据采集总站输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：包括可测温的应力监测锚杆、数据采集箱、数据采集总站、地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端，其中所述可测温的应力监测锚杆，置于地下巷道的钻孔中；所述数据采集箱、数据采集总站置于地下，其中所述数据采集箱的输入端通过矿用轻型移动电缆与所述可测温的应力监测锚杆相连，所述数据采集箱的输出端与数据采集总站的输入端相连，所述数据采集总站的输出端与所述地面数据处理服务器的输入端相连；所述地面数据处理服务器、地面监测主机、远程控制终端置于地面，是地面实时监测系统的核心组成部分，通过矿用轻型移动电缆与所述的数据采集总站输出端连接。2.如权利要求1所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警系统，其特征在于：所述可测温的应力监测锚杆，为1～8个，每个所述可测温的应力监测锚杆分别通过矿用轻型移动电缆与所述数据采集箱的输入端相连。3.根据权利要求1所述的一种基于可测温的应力监测锚杆的围岩应力监测预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈成，卢小雨，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34