基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法技术

一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，属于支架运行姿态在线监测方法。在待监测液压支架中选择部分作为采集分站，将压力、位移、倾角光纤光栅传感器安装在采集分站中的液压支架上，各个传感器的尾纤通过接线盒与矿用光缆相连，矿用光缆将光信号传输到光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪将光信号解调为数字信号并传输至计算机系统中保存分析，通过屏幕和键盘实现人机交互，实现对液压支架运行姿态的实时监测。优点：井下现场无源工作，保证工作面安全；采用光纤光栅传感技术和光纤传输技术，抗电磁干扰能力强；采用温补光栅度温度误差进行补偿，提高监测精度；实现对支架运行姿态的在线监测，有利于指导现场生产及科研工作。

On line monitoring method for attitude of support based on Fiber Bragg grating sensor

An on-line monitoring method for bracket running posture based on Fiber Bragg grating sensor belongs to on-line monitoring method of bracket running posture. In the monitoring of hydraulic support selection as part of the collected substation, hydraulic pressure, displacement, angle of the fiber grating sensor is installed in the acquisition system, each sensor pigtail connection box is connected with the cable through the mine, mine cable will transmit optical signals to optical fiber grating demodulator; fiber grating demodulator for optical signal demodulation the digital signal and transmitted to the computer system preservation analysis, human-computer interaction through the screen and keyboard, to achieve real-time monitoring of the hydraulic support's operation posture. Advantages: the field of passive work, guarantee the safety of the working face; the fiber grating sensing technology and optical fiber transmission technology, strong anti electromagnetic interference ability; be compensated by temperature fill gate temperature error, improve the monitoring accuracy; to realize online monitoring of the support working attitude, to guide the production and research work.

【技术实现步骤摘要】
基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法
本专利技术涉及一种支架运行姿态在线监测方法，具体是一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法。
技术介绍
综采是我国发展煤炭生产机械化的方向，目前我国拥有大量的综采设备。综采设备的应用，是提高效率、改善安全状况的措施。但发展不平衡，有的开机率较低。影响开机率的一个主要因素是支架对工作面的顶板控制的好坏，因此，对综采工作面进行矿压监测与控制是很有必要的。要做到这一点，首先需要对井下工作面的液压支架的实际工作状况进行监测，通过对检测数据处理、分析，评定其支护效果，并采取相应措施，以提高开机率、提高产量。综采工作面的支护质量是决定综采工作面安全、高效、高产的关键因素，生产现场迫切要求对综采工作面液压支架的运行姿态进行监测。虽然目前国内外在人工智能化监测领域已经取得一定发展，但现有的支架运行姿态监测系统普遍具有以下缺点:1、工作效率低下，不能够实现在线实时监测；2、易受电磁干扰和外界环境干扰，不能够满足井下作业条件；3、监测精度不高；4、设备使用寿命短，无法满足长期监测的要求。
技术实现思路
技术问题：为了克服上述技术中的不足，本专利技术提供一种多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，其特征在于：支架运行姿态在线监测方法，在待监测液压支架中选择部分作为采集分站，将压力光纤光栅传感器、位移光纤光栅传感器、倾角光纤光栅传感器安装在采集分站中的液压支架上，各个传感器的尾纤通过接线盒与矿用光缆相连，矿用光缆将光信号传输到光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪将光信号解调为数字信号并传输至计算机系统中保存分析，通过屏幕和键盘实现人机交互，实现对液压支架运行姿态的实时监测。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，其特征在于：支架运行姿态在线监测方法，在待监测液压支架中选择部分作为采集分站，将压力光纤光栅传感器、位移光纤光栅传感器、倾角光纤光栅传感器安装在采集分站中的液压支架上，各个传感器的尾纤通过接线盒与矿用光缆相连，矿用光缆将光信号传输到光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪将光信号解调为数字信号并传输至计算机系统中保存分析，通过屏幕和键盘实现人机交互，实现对液压支架运行姿态的实时监测。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，其特征在于：按照如下步骤进行实施：步骤一：在井下工作面选择若干液压支架组成采集分站；步骤二：倾角光纤光栅传感器分别安装在采集分站内液压支架的顶梁、掩护梁、前连杆和底座上，用来监测液压支架的顶梁俯仰角及液压支架左右倾角和高度；压力光纤光栅传感器通过油管与采集分站内液压支架立柱上的接压口连接，用来监测立柱腔内压力；位移光纤光栅传感器安装在采集分站内液压支架的立柱上，用来监测立柱的伸缩量；步骤三：倾角光纤光栅传感器、压力光纤光栅传感器和位移光纤光栅传感器的尾纤通过接线盒与矿用光缆相连，矿用光缆将光信号传输到光纤光栅解调仪；步骤四：光纤光栅解调仪将光信号解调为数字信号并传输至计算机系统中保存，计算机系统进行进一步处理分析，并通过屏幕和键盘实现人机交互，实现对液压支架运行姿态的实时监测。3.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，其特征在于：所述的采集分站包括：液压支架、顶梁、倾角光纤光栅传感器、压力光纤光栅传感器、位移光纤光栅传感器、掩护梁、前连杆、接压口、油管、底座、液压支架立柱、尾纤、接线盒、矿用光缆、光纤光栅解调仪、计算机系统；倾角光纤光栅传感器分别安装在液压支架的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方新秋，刘兴国，严黄宝，梁敏富，邢晓鹏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32