一种采空区地表移动变形监测系统技术方案

本发明专利技术属于地表监测技术领域，具体的说是一种采空区地表移动变形监测系统，包括服务器端和监测装置，所述服务器端和监测装置之间通过无线网络相互连接与交换数据，所述服务器端运行在机房服务器或云端服务器中，其所述监测装置包括第一监测柱、第二监测柱和连接管，所述第一监测柱与第二监测柱之间通过连接管相互连接，所述第一监测柱与第二监测柱结构相同，所述第一监测柱包括柱体，所述柱体内安装有器件仓，所述器件仓上通过连接柱安装有太阳能电池，所述连接管内部安装有第一传感器，所述第一传感器用于检测连接管的变形；本发明专利技术能够简化监测方法，降低使用成本以及数据处理复杂程度，同时提高监测准确性与监测的及时性。同时提高监测准确性与监测的及时性。同时提高监测准确性与监测的及时性。

【技术实现步骤摘要】
一种采空区地表移动变形监测系统
[0001]

[0002]本专利技术属于地表监测
，具体的说是一种采空区地表移动变形监测系统。

技术介绍

[0003]采空区是由人为挖掘或者天然地质运动在地表下面产生的“孔洞”或“空腔”，在采空区常常会发生地表沉降灾害，人员与机械都可能掉入到采空区内部受到伤害，使得矿山的安全生产面临较大的安全问题，因此，需要利用相关的设备进行实时监测、预警，从而确保人员及设备的安全。
[0004]目前对于地表沉降监测的方式包括使用GPS定位以及水准仪等进行测量，但是GPS定位精度一般，而水准仪的布设成本较高，均不适合大范围使用，此外，采用水准仪、全站仪等设备对地表变形进行监测时，监测方法较为繁琐、数据处理较为复杂，不够直观，特别是在地势条件较为险峻的地区，更增加了量测的难度，同时，现有的还有采用机械式监测的方式，但是其往往仅能够监测地表的沉降而不能够监测整体的偏移等，而沉降往往是发生在偏移之后，因此具有一定的滞后性。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的不足，简化监测方法与使用成本，降低数据处理复杂程度，同时提高监测准确性与监测的及时性，本专利技术提出一种采空区地表移动变形监测系统。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种采空区地表移动变形监测系统，包括服务器端和监测装置，所述服务器端和监测装置之间通过无线网络相互连接与交换数据，所述服务器端运行在机房服务器或云端服务器中，其所述监测装置包括第一监测柱、第二监测柱和连接管，所述第一监测柱与第二监测柱之间通过连接管相互连接，所述第一监测柱与第二监测柱结构相同，所述第一监测柱包括柱体，所述柱体内安装有器件仓，所述器件仓上通过连接柱安装有太阳能电池，所述连接管内部安装有第一传感器，所述第一传感器用于检测连接管的变形。
[0007]优选的，所述连接管内安装有上放大片和下放大片，所述上放大片与下放大片之间相互平行；所述上放大片的一端铰接安装在第一监测柱上，所述上放大片的另一端不接触第二监测柱，所述上放大片靠近第一监测柱的一端安装有转轴，所述转轴安装在连接管内壁上，所述上放大片靠近第二监测柱的一端与连接管内壁之间安装有第一传感器；所述下放大片的一端铰接安装在第二监测柱上，所述下放大片的另一端不接触第一监测柱，所述下放大片靠近第二监测柱的一端安装有转轴，所述转轴安装在连接管内壁上，所述下放大片与靠近第一监测柱的一端与连接管内壁之间安装有第一传感器。
[0008]优选的，所述连接管的表面上开设有微槽，所述微槽沿连接管的长度方向分布，所
述微槽在连接管上均匀分布有多组，所述微槽内填充有压致变色材料，所述微槽的表面覆盖有塑料封盖层。
[0009]优选的，所述微槽内设置有挡板，所述挡板将微槽分隔为多个独立的小空间。
[0010]优选的，所述器件仓的底部安装有放置架，所述放置架上安装有安装板，所述安装板上安装有第二传感器，所述第二传感器用于检测柱体的变形。
[0011]优选的，所述第二传感器共有多组，所述第二传感器绕柱体的中心线均匀分布。
[0012]优选的，所述柱体的表面上开设有均匀分布的矩形孔，所述矩形孔与柱体内的第二传感器之间一一对应，所述矩形孔内安装有变形块，所述变形块由橡胶材料制成，所述变形块朝向第二传感器的侧面上安装有检测片，所述检测片不接触第二传感器。
[0013]优选的，所述变形块还包括封闭块，所述封闭块位于变形块朝向第二传感器的侧面且两者相互连接，所述封闭块的面积大于矩形孔的面积，所述变形块与封闭块内部开设有空腔，所述检测片位于封闭块朝向第二传感器的侧面上。
[0014]本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术所述一种采空区地表移动变形监测系统，通过设置连接管、上放大片和下放大，对监测过程中出现的微小位移、变形使用杠杆进行放大，从而便于传感器进行检测，缩小对微小变形、位移检测中的误差，提高监测的准确性与及时性。
[0015]2.本专利技术所述一种采空区地表移动变形监测系统，通过设置柱体、变形块和封闭块，检测对柱体受到的作用力的大小和方向，进一步提高对地表变形的监测的准确性，减少监测中的误差与误判。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0017]图1是本专利技术监测装置的主视图；图2是本专利技术监测装置的局部剖视图；图3是本专利技术第一监测柱的结构示意图；图4是本专利技术第一监测柱的剖视图；图5是本专利技术变形块和封闭块的结构示意图；图6是图2中A处局部放大图；图7是图3中B处局部放大图；图中：第一监测柱1、柱体11、变形块12、封闭块121、检测片122、器件仓13、连接柱14、太阳能电池15、第二监测柱2、连接管3、下放大片31、转轴311、上放大片32、第一传感器33、微槽34、挡块341、第二传感器4、放置架41、安装板42。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0019]如图1至图7所示，本专利技术所述一种采空区地表移动变形监测系统，包括服务器端和监测装置，所述服务器端和监测装置之间通过无线网络相互连接与交换数据，所述服务器端运行在机房服务器或云端服务器中，所述监测装置包括第一监测柱1、第二监测柱2和
连接管3，所述第一监测柱1与第二监测柱2之间通过连接管3相互连接，所述第一监测柱1与第二监测柱2结构相同，所述第一监测柱1包括柱体11，所述柱体11内安装有器件仓13，所述器件仓13上通过连接柱14安装有太阳能电池15，所述连接管3内部安装有第一传感器33，所述第一传感器33用于检测连接管3的变形；在对采空区地表进行监测时，工作人员在待监测地点地面上钻出安装孔，之后，依次将监测装置中的第一监测柱1与第二监测柱2安装到安装孔中，同时，在监测装置安装完毕之后，对监测装置进行归零操作，将安装完毕后的监测装置的状态作为基准，避免安装过程中对监测装置的影响，导致监测数据出现误差，之后，在监测过程中，监测装置将监测到的数据通过网络发送到服务器端，供服务器端进行分析、计算，判断采空区地表的移动与变形情况，从而对采空区的地表变形、塌陷进行监测与预警，防止造成人员、设备的损伤；同时，在监测装置安装完毕、对采空区地表进行监测的时候，由于第一监测柱1和第二监测柱2之间通过连接管3相互连接，从而使得第一监测柱1、第二监测柱2以及连接管3形成一个相对稳定的整体，同时，由于第一监测柱1与第二监测柱2之间存在一定的距离，在实际监测过程中，地表发生变形、塌陷时，第一监测柱1与第二监测柱2之间会存在相对位移，从而导致连接管3受到第一监测柱1与第二监测柱2之间相对位移的影响而出现一定的变形、扭曲，使得安装在连接管3内部的第一传感器33检测到的数据发生变化，之后，在监测装置将监测到的数据上传到服务器端之后，经过分析即可得到地表变形的具体数据，并依据该具体数据发出预警，所述第一传感器33为现有技术中的电容传感器；同时，利用第一监测柱1和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采空区地表移动变形监测系统，包括服务器端和监测装置，所述服务器端和监测装置之间通过无线网络相互连接与交换数据，其特征在于：所述监测装置包括第一监测柱(1)、第二监测柱(2)和连接管(3)，所述第一监测柱(1)与第二监测柱(2)之间通过连接管(3)相互连接，所述第一监测柱(1)包括柱体(11)，所述柱体(11)内安装有器件仓(13)，所述连接管(3)内部安装有第一传感器(33)，所述第一传感器(33)用于检测连接管(3)的变形。2.根据权利要求1所述一种采空区地表移动变形监测系统，其特征在于：所述连接管(3)内安装有上放大片(32)和下放大片(31)，所述上放大片(32)与下放大片(31)之间相互平行；所述上放大片(32)的一端铰接安装在第一监测柱(1)上，所述上放大片(32)的另一端不接触第二监测柱(2)，所述上放大片(32)靠近第一监测柱(1)的一端安装有转轴(311)，所述转轴(311)安装在连接管(3)内壁上，所述上放大片(32)靠近第二监测柱(2)的一端与连接管(3)内壁之间安装有第一传感器(33)；所述下放大片(31)的一端铰接安装在第二监测柱(2)上，所述下放大片(31)的另一端不接触第一监测柱(1)，所述下放大片(31)靠近第二监测柱(2)的一端安装有转轴(311)，所述转轴(311)安装在连接管(3)内壁上，所述下放大片(31)与靠近第一监测柱(1)的一端与连接管(3)内壁之间安装有第一传感器(33)。3.根据权利要求2所述一种采空区地表移动变形监测系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振华，孙雅飞，胡晓辉，郑丽爽，陈进才，陈艳，朱琳，王宏伟，王海龙，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：