一种矿压基础信息采集系统的制作方法

1.本发明涉及矿压采集系统技术领域，具体为一种矿压基础信息采集系统。


背景技术：

2.矿压基本信息一般包括支架阻力、顶板下沉量、活柱缩量、煤体应力、顺槽顶板离层量等。在对矿压基本信息进行分析时，要结合监测时间、测点的位置及主要工序等因素，进行全时空分析，才能准确全面的挖掘出有效的覆岩运动和矿压显现规律信息。其中，监测时间、测点的位置及主要工序等属于矿压基础信息；现有的矿压监测系统，监测结果只有支架阻力和监测时间，在对矿压监测数据分析时，由于没有测点位置信息，不能进行全时空的精准分析。为了得到“顶板来压步距”等参数，只能用每个班或每天的总进尺进行平均处理，因而所得到的“顶板来压步距”等参数误差较大。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种矿压基础信息采集系统，可以增加测点位置和工序；将矿压监测数据由二维的阻力、时间升级为四维的阻力、时间、位置、工序，每一个测点的每一个监测值都对应着精确的监测时间、监测地点和影响工序，因而可以精准的分析得到“顶板来压步距”等参数，为实现采场矿压显现过程的数字化孪生及矿压监测数据的精准化解析与可视化挖掘提供支持，并与安全监测预警平台实现无缝耦合。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种矿压基础信息采集系统，其特征在于，包括基本信息检测单元、矿压基础信息采集仪、矿用环网交换机和主计算机；所述基本信息检测单元与所述矿压基础信息采集仪通讯连接；所述矿压基础信息采集仪和所述主计算机分别与所述矿用环网交换机通讯连接。
6.优选地，所述基本信息检测单元为矿压基本信息传感器或矿压基本信息测量仪中的任意一种。
7.本发明的有益效果在于：本发明中的设计，可以增加测点位置和工序；将矿压监测数据由二维的阻力、时间升级为四维的阻力、时间、位置、工序，每一个测点的每一个监测值都对应着精确的监测时间、监测地点和影响工序，因而可以精准的分析得到“顶板来压步距”等参数，为实现采场矿压显现过程的数字化孪生及矿压监测数据的精准化解析与可视化挖掘提供支持，并与安全监测预警平台实现无缝耦合。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
9.图1为本发明实施例提供的一种矿压基础信息采集系统的安装结构框图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“接线”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；在电气连接和通信上可以是有线连接，也可以是无线连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
12.如图1所示，一种矿压基础信息采集系统，包括矿压基本信息传感器或测量仪、矿压基础信息采集仪、矿用环网交换机和主计算机；矿压基本信息传感器或测量仪接入矿压基础信息采集仪、矿压基础信息采集仪和主计算机分别与矿用环网交换机通讯连接；矿压基础信息采集仪，能够接入矿压基本信息传感器或测量仪，能够用无线电波信号测量矿压基础信息采集仪之间的距离，能够将相关位置信息与矿压基本信息传感器或测量仪所监测数据通过井下交换机发送到主计算机，进而汇总出数据之间的对应关系；矿压基础信息采集仪除具备能够获取矿压基本信息传感器或测量仪的监测数据外，还能够同时获得矿压基础信息采集仪之间的位置信息。下面两种场景描述，一是在采煤工作面，在两边端头支架安装矿压基础信息采集仪，在采煤机上安装矿压基础信息采集仪，可以获得采煤机的位置信息；二是在两边端头支架安装矿压基础信息采集仪，在顺槽中固定位置安装矿压基础信息采集仪能够获得端头支架的位置信息，也就能够得到工作面的进尺信息。而上述两项位置信息的获得为分析其它矿压常规数据，建立数据关联奠定了技术基础；矿压基础信息采集仪内部使用了脉冲电波测量技术(超宽带uwb)，能够精确测量电波在两点之间的飞行时间，进而计算出两点之间的距离；其中一个或多个矿压基础信息采集仪安装在井下工作面顺槽内，其位置基本固定，安装时需要设定自身的精准坐标，相当于基站；还有矿压基础信息采集仪安装在井下端头支架和采煤机上，随设备移动，通过与基站的通讯，实时计算自身与基站的距离和采煤机到端头支架的距离，并经数据解析换算为自身的矿区坐标数据，全面反映移动对象的动态；由端头支架的动态，可以确定测点的位置；由采煤机的动态，可以确定工作面内主要工序(采煤、移架)发生的时间和位置。采集到的数据传输到地面上的主计算机中，存储在特定的数据库中，与其他矿压监测信息融合后，实现精准化深度挖掘，并供预警平台调用。矿压基础信息采集仪是利用无线电波在空中的飞行时间来测量距离的，其计算公式为l＝c*t，其中c为电磁波速度也就是光速、t为电磁波在任意两个矿压基础信息采集仪间飞行所耗费的时间、l为两点间的距离。
13.系统功能
14.通过在工作面顺槽内、端头支架及采煤机上安装矿压基础信息采集仪，实时感知工作面动态的变化，包括测点的位置、主要工序发生的地点与时间等，将传统的二维矿压监
测数据(应力与时间)升级为四维矿压监测数据(应力、时间，空间位置距离与工序)，为实现采场矿压显现过程的数字化孪生及矿压监测数据的精准化解析与可视化挖掘提供支持，并与安全监测预警平台实现无缝耦合。
15.系统精度与量程
16.测点位置变化测定范围：0.1-300m(根据矿井巷道设计两点距离)；理论精度为0.1m。
17.本发明中的设计，可以增加测点位置和工序；将矿压监测数据由二维的阻力、时间升级为四维的阻力、时间、位置、工序，每一个测点的每一个监测值都对应着精确的监测时间、监测地点和影响工序，因而可以精准的分析得到“顶板来压步距”等参数，为实现采场矿压显现过程的数字化孪生及矿压监测数据的精准化解析与可视化挖掘提供支持，并与安全监测预警平台实现无缝耦合。
18.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种矿压基础信息采集系统，其特征在于，包括基本信息检测单元、矿压基础信息采集仪、矿用环网交换机和主计算机；所述基本信息检测单元与所述矿压基础信息采集仪通讯连接；所述矿压基础信息采集仪和所述主计算机分别与所述矿用环网交换机通讯连接。2.如权利要求1所述的一种矿压基础信息采集系统，其特征在于，所述基本信息检测单元为矿压基本信息传感器或矿压基本信息测量仪中的任意一种。

技术总结
本发明提供了一种矿压基础信息采集系统，属于矿压采集系统技术领域，旨在解决现有的矿压监测系统所获得的数据仅与时间相关，使用体验欠佳的问题；包括基本信息检测单元、矿压基础信息采集仪、矿用环网交换机和主计算机；本发明中的设计，可以得到测点位置和工序；将矿压监测数据由二维升级为四维，每一个测点的每一个监测值都对应着精确的监测时间、监测地点和影响工序，便于精准的分析得到“顶板来压步距”等参数，为实现采场矿压显现过程的数字化孪生及矿压监测数据的精准化解析与可视化挖掘提供支持，并与安全监测预警平台实现无缝耦合。合。合。


技术研发人员：石永奎
受保护的技术使用者：安迈智能（北京）矿山科技股份有限公司
技术研发日：2020.09.25
技术公布日：2022/3/29