本技術涉及煤礦安全監測,具體為一種邊坡失穩前兆監測系統。
背景技術:
1、在露天煤礦開采作業中,其邊坡的穩定性監測是保證安全生產的核心工作,專利庫中申請號為cn202323063052.7的申請文件,就公開了基于通導遙測信息的邊坡安全監測系統,其包括gnss子系統用于監測露天煤礦邊坡中待監測的監測點的gnss監測數據;雷達監測子系統用于監測露天煤礦邊坡得到雷達監測數據;衛星定位授時子系統用于將雷達監測數據添加對應的時間信息和位置信息;移動通信子系統用于實現雷達監測子系統、gnss子系統以及監測平臺間的通信;衛星通信子系統用于在移動通信失敗的情況下通過衛星信號實現所述雷達監測子系統、gnss子系統以及監測平臺間的通信;監測平臺用于對所述gnss監測數據、含有對應的時間信息和位置信息的雷達監測數據進行計算分析并生成預警信息,最終實現露天煤礦邊坡安全的預警監測工作。
2、如上述公開的邊坡安全監測系統,其就是通過雷達監測子系統和gnss子系統完成邊坡表面檢測,而目前所公開的露天煤礦邊坡監測手段,如雷達監測、gnss或視頻監測,其只能監測到邊坡表面變形,當邊坡內部因爆破振動、應力和地下水因素的影響,或因環境變化對邊坡穩定產生威脅時,系統將無法做出實時預警,導致邊坡安全監測仍舊具備局限性。
技術實現思路
1、為解決上述背景技術中存在的技術問題,本實用新型提供了一種邊坡失穩前兆監測系統。
2、本實用新型技術方案如下:
3、一種邊坡失穩前兆監測系統,包括監測主機及與其通訊連接的表面變形監測裝置、內部失穩前兆監測裝置和環境監測裝置,其中所述監測主機設置為能夠融合表面變形監測裝置、內部失穩前兆監測裝置和環境監測裝置的監測數據并計算分析生成預警信息。
4、具體地說,所述表面變形監測裝置包括能夠檢測邊坡表面形變的激光雷達,以及能夠獲取邊坡表面圖像信息的攝像頭,通過所述激光雷達和攝像頭的配合,能夠完成邊坡表面失穩變形的實時監測工作;所述內部失穩前兆監測裝置包括能夠監測煤層/巖層的應力變化的光纖應力傳感器組,以及能夠埋入邊坡內部,用于檢測煤層/巖層之間位移變化的光纖測斜儀組,以及能夠監測因煤層/巖層破裂,或因爆破所產生的震動大小的微震傳感器組,通過所述光纖應力傳感器組、光纖測斜儀組和微震傳感器組的配合,能夠完成邊坡內部失穩變形的實時檢測工作;所述環境監測裝置包括能夠檢測降雨量的光纖雨量計組,以及能夠監測煤層/巖層地下水滲壓數據的滲壓傳感器組,通過所述光纖雨量計組和滲壓傳感器組的配合,能夠邊坡環境進行實時監測,并根據對邊坡穩定性能夠產生威脅的環境進行前兆預警,最終,通過監測主機融合邊坡的表面失穩變形監測數據、內部失穩變形監測數據,以及影響邊坡穩定性的環境監測數據,來做出預警,實現邊坡失穩全方位的監測以及實時預警,有效的預防了邊坡事故的發生。
5、如上所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,作為一種優選的實施方式,所述光纖測斜儀組包括斜度檢測器及設于其一端的驅動車,所述驅動車設置為能夠驅動所述斜度檢測器在鉆孔內行進,所述光纖測斜儀組還包括檢測機構,其設置為能夠實時檢測驅動車在鉆孔內的位移量,在上述結構的基礎上,通過驅動車帶動斜度檢測器在鉆孔內的移動,并通過檢測機構對驅動車的實時位置檢測,能夠有效完成不同深度,或不同深度范圍內煤層/巖層之間位移變化信息的監測工作,保證邊坡內部的失穩監測工作能夠更加的準確有效。
6、為降低檢測機構占用體積,就所述檢測機構的結構具體地說,其包括繞線器及繞線器上繞設的拉繩,所述繞線器一側還設有編碼器,所述編碼器包括本體及其一側的輪盤,其中所述本體設置為能夠檢測輪盤的轉動圈數,所述拉繩繞過輪盤與驅動車/斜度檢測器連接,通過繞線器與驅動車的配合動作,以及編碼器的工作,能夠準確判斷驅動車沿鉆孔的上移/下移量,實現對驅動車位置的實時監測,且在驅動車失效或產生故障時,還能夠通過繞線器將驅動車拉出,避免了不必要的監測損耗。
7、作為進一步優選的,所述光纖測斜儀組還包括防護箱,其底部設有開孔,所述檢測機構設于防護箱內,且所述拉繩穿過開孔與驅動車/斜度檢測器連接,通過防護箱能夠對檢測機構進行防護,有效避免了外部環境對檢測機構造成的影響,保證檢測機構檢測結果的準確性,提高了檢測機構的使用壽命。
8、再優選的,就所述拉繩的繞設方式具體地說,所述編碼器還包括設于開孔一側的豎桿,所述本體和輪盤設于豎桿上端,所述繞線器設于開孔背離豎桿一側,為保證編碼器檢測結果的準確性,既保證拉繩的動作能夠順利帶動輪盤轉動,所述豎桿中部靠近開孔一側還設有橫桿,所述橫桿外端設有壓線輪,所述拉繩依次繞過輪盤上側、輪盤下側和壓線輪上側,并穿過開孔與驅動車/斜度檢測器連接。
9、如上所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,為提高防護箱的使用壽命,保證其在惡劣環境中的防護效果,所述防護箱采用不銹鋼材質。
10、進一步的,為方便所述防護箱的固定,其底部設有能夠與煤層/巖層表面固定的固定孔,保證其與鉆孔的相對位置不會發生變化。
11、本實用新型的有益效果在于:本實用新型為一種邊坡失穩前兆監測系統,通過激光雷達和攝像頭的配合,能夠完成邊坡表面失穩變形的實時監測工作;通過光纖應力傳感器組、光纖測斜儀組和微震傳感器組的配合,能夠完成邊坡內部失穩變形的實時檢測工作;通過所述光纖雨量計組和滲壓傳感器組的配合,能夠邊坡環境進行實時監測,并根據對邊坡穩定性能夠產生威脅的環境進行前兆預警,最終,通過監測主機融合邊坡的表面失穩變形監測數據、內部失穩變形監測數據,以及影響邊坡穩定性的環境監測數據,來做出預警,實現邊坡失穩全方位的監測以及實時預警,有效的預防了邊坡事故的發生。
1.一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,包括監測主機及與其通訊連接的表面變形監測裝置、內部失穩前兆監測裝置和環境監測裝置,所述監測主機設置為能夠融合表面變形監測裝置、內部失穩前兆監測裝置和環境監測裝置的監測數據并計算分析生成預警信息;
2.根據權利要求1所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述光纖測斜儀組包括斜度檢測器(1)及設于其一端的驅動車(2),所述驅動車(2)設置為能夠驅動所述斜度檢測器(1)在鉆孔內行進;
3.根據權利要求2所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述檢測機構(4)包括繞線器(41)及繞線器(41)上繞設的拉繩(43);
4.根據權利要求3所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述光纖測斜儀組還包括防護箱(3),其底部設有開孔(31);
5.根據權利要求4所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述編碼器(42)還包括設于開孔(31)一側的豎桿(421),所述本體(423)和輪盤(422)設于豎桿(421)上端;
6.根據權利要求4所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述防護箱(3)為不銹鋼材質。
7.根據權利要求4所述的一種邊坡失穩前兆監測系統,其特征在于,所述防護箱(3)底部設有能夠與煤層/巖層表面固定的固定孔。