專利名稱：液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置，具體涉及一種液位變量精確準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警
O
背景技術(shù)：
地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，特別是礦山垮塌、山體松動(dòng)滑坡、建筑 工地坍塌這些惡性事故經(jīng)常發(fā)生，死傷人數(shù)眾多，社會(huì)影響惡劣。而這些垮塌、滑坡災(zāi)害具 有極強(qiáng)的隱蔽性和突發(fā)性，事故發(fā)生前礦山、山體、工地的緩慢位移，極其微小，不易被人們 察覺(jué)，并且缺乏這些微量位移的監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)施和設(shè)備，而一旦垮塌事故發(fā)生，就來(lái)不及救援 和自救，因此，研制一種礦山、山體、工地垮塌前位移監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置，為救援和自救贏得寶貴 的時(shí)間，避免人們的生命財(cái)產(chǎn)損失，是十分重要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種 有效監(jiān)測(cè)礦山、山體、工地垮塌前微量位移、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、靈敏度高、預(yù)警及時(shí)、為救援和 自救爭(zhēng)取寶貴時(shí)間、減少或避免人民生命財(cái)產(chǎn)損失的液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是在待測(cè)礦區(qū)頂面選擇性確定多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，安裝固 定支撐托架，支撐托架的底座固定在礦區(qū)地面，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液 位管輸出端連接流量傳感器，流量傳感器輸出端電信號(hào)連接數(shù)字顯示器，數(shù)字顯示器輸出 通過(guò)或傳輸給物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及其預(yù)警報(bào)警電路，數(shù)字信號(hào)線傳輸給控制中心，或者耐壓液 位管輸出連接機(jī)械接觸式開關(guān)、電磁開關(guān)、紅外線控制開關(guān)及其預(yù)警報(bào)警電路；支撐托架的 上端安裝液壓活塞泵，液壓活塞泵的活塞上安裝固定膨脹探棒，膨脹探棒嵌入式裝在礦區(qū) 頂面內(nèi)，液壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。上述技術(shù)方案中，膨脹探棒內(nèi)可增設(shè)探針或聲控裝置、紅外線裝置及其數(shù)據(jù)傳輸 報(bào)警裝置。上述技術(shù)方案中，液壓活塞泵的活塞與缸體頂部之間安裝有拉力彈簧。上述技術(shù)方案中，液壓活塞泵的活塞上設(shè)有調(diào)節(jié)壓力片與托片吻合用的可視流量 孔，方便確定微調(diào)螺絲的微調(diào)行程，確保壓力片與探棒幾乎零距離吻合。上述技術(shù)方案中，在液壓活塞泵的缸體底下和支撐托架之間安裝有高度調(diào)節(jié)螺絲。上述技術(shù)方案中，膨脹探棒與活塞之間還加裝有托片或壓力片。本實(shí)用新型的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步本實(shí)用新型采用液壓活塞泵的活塞上端安裝膨脹探棒或震動(dòng)探針，嵌入式裝在礦 區(qū)頂面或山體、工地，液壓活塞可承受的壓力大，能適應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害位移巨大壓力的測(cè)量。液 壓活塞泵的缸體底端開孔，連接連通耐壓液位管，耐壓液位管端頭連接流量傳感器及數(shù)字 顯示器，由于液壓活塞泵的缸體容量大，而耐壓液位管的管徑小，所以液位變量大，這種獨(dú)特設(shè)計(jì)可使位移放大1萬(wàn)倍、10萬(wàn)倍以上。測(cè)出的數(shù)據(jù)非常精確。如礦區(qū)頂面垮塌0.1微 米，使活塞下壓0. 1微米，液壓缸的直徑和容積大，但壓力液位管的管徑小，所以液壓缸內(nèi) 油下降0. 1微米，壓力液位管的流量位移就是1毫米，放大1萬(wàn)倍。同樣，當(dāng)?shù)V洞區(qū)頂面松 動(dòng)垮塌1微米，則耐壓液位管的流量位移就是10毫米，當(dāng)?shù)V區(qū)頂面垮塌10微米，耐壓液位 管的流量位移就是100毫米；當(dāng)?shù)V區(qū)頂面松動(dòng)垮塌100微米，耐壓液位管的流量位移就是1 米，當(dāng)?shù)V洞頂面松動(dòng)垮塌1毫米，耐壓液位管的流量位移就是10米，放大倍數(shù)均為1萬(wàn)倍。 因此，本實(shí)用新型完全能夠精確監(jiān)測(cè)礦井頂面松動(dòng)垮塌的微妙變化，當(dāng)?shù)V區(qū)頂面松動(dòng)垮塌 僅1微米時(shí)，耐壓液位管的流量位移達(dá)10毫米，放大1萬(wàn)倍。而松動(dòng)垮塌1微米是常人肉 眼無(wú)法觀察發(fā)現(xiàn)的，但就是這種人們無(wú)法覺(jué)察發(fā)現(xiàn)的松動(dòng)垮塌，是塌方重大事故的前奏，如 不能提前報(bào)警，提醒人們盡快撤離，必將造成群死群傷的人間慘劇。在任何時(shí)候，救人都是 第一位的頭等大事。因此，提前預(yù)警，并且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確，放大倍數(shù)高，是本實(shí)用新型的顯 著效果，本實(shí)用新型為提前預(yù)防垮塌、避免垮塌事故造成人員傷亡、為礦工提前采取應(yīng)急措 施、進(jìn)行自救和被救援提供了寶貴的逃生時(shí)間。本實(shí)用新型還可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床精密 加工、軸承精密加工、軸瓦精密加工、瞄準(zhǔn)器、測(cè)量?jī)x及測(cè)量設(shè)備監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為礦區(qū)頂面監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局圖具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，在待測(cè)礦區(qū)頂面選擇性地確定多個(gè)測(cè)試點(diǎn)，將本實(shí)用新型的液位 變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)試預(yù)警器安裝于礦區(qū)頂面8和地面之間，液位變量精準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器的 結(jié)構(gòu)為在支撐托架1上安裝有耐壓液位管3，耐壓液位管3輸出端連接流量傳感器4，流量 傳感器4輸出電信號(hào)連接至數(shù)字顯示器2，數(shù)字顯示器還將數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)字信號(hào)線12傳 輸至控制中心，支撐托架1的底座13固定在地面，支撐托架1的上端連接安裝液壓活塞泵 5，液壓活塞泵的活塞6上安裝固定膨脹探棒7，膨脹探棒7嵌入式安裝在礦區(qū)頂面8，液壓 活塞泵的缸體9底端開有小孔，與耐壓液位管3連接連通，液壓活塞泵的活塞與缸體頂部之 間安裝有拉力彈簧10，在液壓活塞泵的活塞上還安裝有可是流量孔11，在液壓活塞泵與支 撐托架之間還安裝有高度調(diào)節(jié)螺絲14膨脹探棒與活塞之間還加裝有托片或壓力片15。安裝方法和工作原理1、首先將整個(gè)區(qū)域劃分為幾塊來(lái)實(shí)施監(jiān)測(cè)，針對(duì)礦區(qū)的不同形狀搭建不同的固 定支撐托架，一般對(duì)頂部監(jiān)測(cè)用立勢(shì)支撐托架，對(duì)兩側(cè)橫段面監(jiān)測(cè)采用臥勢(shì)支撐托架，對(duì)斜 角、圓弧邊的監(jiān)測(cè)采用兩端固定或三角形的復(fù)合支撐托架。2、對(duì)重點(diǎn)部位取點(diǎn)，鉆探孔深度100-200cm，直徑大于20_50mm，將膨脹探棒鑲嵌 在探孔內(nèi)，牢牢固定，對(duì)硬度較小的礦床，采取加大膨脹探棒及其它加固形式，確保牢牢固定。3、取下探棒下端的裝配用螺絲，裝上震動(dòng)探針，接上外部導(dǎo)線，監(jiān)測(cè)震動(dòng)的連續(xù) 性。 4、在探棒底部裝上托片，擰上裝配螺絲。 5、在搭建的托架上裝上液壓活塞泵及托片，托片四周有可視水平點(diǎn)，便于可視平 穩(wěn)固定。[0023]6、擰開液壓活塞泵活塞上的可視安裝螺絲，向上調(diào)節(jié)液壓活塞泵缸體下部螺絲， 當(dāng)活塞泵油缸的液壓油開始流動(dòng)向外冒漏，停止缸體下部調(diào)節(jié)螺絲的調(diào)節(jié)，固定調(diào)節(jié)螺 絲.此時(shí)，活塞上托片與探棒壓力片超零度吻合，稍時(shí)觀察液壓活塞泵活塞上的可視流 量孔，液壓油停止向外冒漏時(shí)，活塞上托片與探棒壓力片零度吻合，擰緊螺絲。7、在油泵下方裝上流量測(cè)量?jī)x，連接顯示屏，當(dāng)監(jiān)測(cè)部位塌方下沉0. 1微米，顯示 屏即刻顯示下降數(shù)據(jù)，當(dāng)顯示屏顯示下降1毫米時(shí)，喇叭會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示人員拆離。也可 根據(jù)多個(gè)采樣點(diǎn)采集數(shù)據(jù)編程分析，分析得到單位時(shí)間內(nèi)下沉垮塌的速度，及時(shí)發(fā)出報(bào) 警，提示人員迅速拆離。8、通過(guò)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可分析其他部位下沉塌方變化，確定由點(diǎn)的變化到線和 面的變化的判斷，從而進(jìn)一步加強(qiáng)重點(diǎn)部位的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和預(yù)防。哪怕是輕微的幾微米，一 旦在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)由點(diǎn)到線和面的加速下沉塌方時(shí)，就要高度警惕危害發(fā)生的可能， 不得在該區(qū)域逗留與作業(yè)。9、本實(shí)用新型主要對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化的細(xì)微監(jiān)測(cè)，檢測(cè)變化可精確到0. 1微米 移動(dòng)的發(fā)生，還通過(guò)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)變化的連接以及得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)中心， 并通過(guò)相應(yīng)策略分析軟件，由點(diǎn)到線和面，單位時(shí)間內(nèi)的下沉垮塌速度，知道下沉主要 區(qū)域，作為重點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；一旦在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)由線到面的下沉垮塌加速現(xiàn)象發(fā)生，警 報(bào)提示迅速拆離與禁止在該危險(xiǎn)區(qū)域逗留和作業(yè)。
權(quán)利要求一種液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于在待測(cè)礦區(qū)頂面選擇性確定多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，安裝固定支撐托架，支撐托架的底座固定在礦區(qū)地面，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液位管輸出端連接流量傳感器，流量傳感器輸出端電信號(hào)連接數(shù)字顯示器，數(shù)字顯示器輸出通過(guò)數(shù)字信號(hào)線傳輸給控制中心，或者耐壓液位管輸出連接機(jī)械接觸式開關(guān)、電磁開關(guān)、紅外線控制開關(guān)及其預(yù)警報(bào)警電路；或支撐托架的上端安裝液壓活塞泵，活塞泵上端安有托片,液壓活塞泵的活塞上方安裝固定膨脹探棒，膨脹探棒嵌入式裝在礦區(qū)頂面內(nèi)，膨脹探棒下部安有壓力片, 液壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于液壓活塞泵的 活塞與缸體頂部之間安裝有拉力彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于在液壓活塞泵 的活塞上設(shè)有安裝調(diào)節(jié)壓力片與托片吻合用的可視流量孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于在液壓活塞泵 的缸體底下和支撐托架之間安裝有微調(diào)螺栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于膨脹探棒內(nèi)可 增設(shè)探針或聲控裝置、紅外線裝置及其數(shù)據(jù)傳輸報(bào)警裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，其特征在于膨脹探棒與活 塞之間還加裝有托片或壓力片。
專利摘要一種液位變量精確數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警器，在待測(cè)礦區(qū)頂面選擇性確定多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝固定支撐托架，支撐托架上或側(cè)邊安裝耐壓液位管，耐壓液位管輸出端連接流量傳感器或機(jī)、電開關(guān)，流量傳感器輸出端電信號(hào)連接數(shù)字顯示器，傳輸給控制中心或物聯(lián)網(wǎng)，支撐托架的上端安裝油壓活塞泵，油壓活塞泵的活塞上安裝固定膨脹探棒或探針，膨脹探棒嵌入裝在礦區(qū)頂面內(nèi)，油壓活塞泵的缸體底端開有小孔，與耐壓液位管連接連通。本實(shí)用新型有效監(jiān)測(cè)礦山、垮塌前微量位移、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、靈敏度高、預(yù)警及時(shí)、為救援和自救爭(zhēng)取寶貴時(shí)間、減少或避免人民生命財(cái)產(chǎn)損失，本實(shí)用新型還可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及軸承、軸瓦精密加工、瞄準(zhǔn)器、測(cè)量?jī)x及測(cè)量?jī)x器設(shè)備等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01F23/00GK201725408SQ20102026444
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者周泉清 申請(qǐng)人:周泉清