一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，屬于巖爆預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種預(yù)測(cè)精度更高的巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)。包括微處理器、振動(dòng)信號(hào)采集單元、應(yīng)力信號(hào)采集單元和服務(wù)終端；所述振動(dòng)信號(hào)采集單元包括信號(hào)放大器和多個(gè)振動(dòng)傳感器，多個(gè)振動(dòng)傳感器并列設(shè)置的與信號(hào)放大器連接，信號(hào)放大器與微處理器連接；所述應(yīng)力信號(hào)采集單元包括數(shù)據(jù)采集單元和多塊應(yīng)變片，多塊應(yīng)變片并列設(shè)置的與數(shù)據(jù)采集單元連接，數(shù)據(jù)采集單元與微處理器連接；微處理器與服務(wù)終端連接。通過(guò)同時(shí)設(shè)置振動(dòng)信號(hào)采集單元和應(yīng)力信號(hào)采集單元，可同時(shí)對(duì)巖體的振動(dòng)情況和應(yīng)力情況進(jìn)行采集，可提高預(yù)測(cè)的精確度。
【專利說(shuō)明】
一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及巖爆預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]巖爆是高地應(yīng)力區(qū)地下工程開挖時(shí)脆性圍巖體中積聚的彈性應(yīng)變能突然釋放而發(fā)生的動(dòng)力地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。低強(qiáng)度的巖爆表現(xiàn)為圍巖剝離，有聲響，有氣浪，危險(xiǎn)性相對(duì)較小；高強(qiáng)度的巖爆表現(xiàn)為圍巖彈射、崩落，產(chǎn)生較大的粉塵和空氣沖擊波，常常還會(huì)使巖體和地表產(chǎn)生震動(dòng)，類似于微型地震。巖爆地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象直接威脅著施工人員、設(shè)備的安全，影響工程進(jìn)度，增加工程投資，已成為世界性的地下工程難題之一。從世界范圍來(lái)看，巖爆在水電、交通、礦山及核廢料地下處置等工程領(lǐng)域中均有發(fā)生。而現(xiàn)有巖爆預(yù)警系統(tǒng)，往往僅對(duì)巖體的振動(dòng)信號(hào)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其預(yù)測(cè)精度有限，而且現(xiàn)有的巖爆預(yù)警系統(tǒng)，器費(fèi)用昂貴，獲取參數(shù)周期較長(zhǎng)，很難與工程進(jìn)度實(shí)際需求搭配適宜，因此，一種快速簡(jiǎn)易，同時(shí)預(yù)測(cè)精度高巖爆發(fā)生的裝置對(duì)安全施工生產(chǎn)顯得尤為重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種預(yù)測(cè)精度更高的巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括微處理器、振動(dòng)信號(hào)采集單元、應(yīng)力信號(hào)采集單元和服務(wù)終端;所述振動(dòng)信號(hào)采集單元包括信號(hào)放大器和多個(gè)振動(dòng)傳感器，多個(gè)振動(dòng)傳感器并列設(shè)置的與信號(hào)放大器連接，信號(hào)放大器與微處理器連接;所述應(yīng)力信號(hào)采集單元包括數(shù)據(jù)采集單元和多塊應(yīng)變片，多塊應(yīng)變片并列設(shè)置的與數(shù)據(jù)采集單元連接，數(shù)據(jù)采集單元與微處理器連接;微處理器與服務(wù)終端連接。
[0005]進(jìn)一步的是:所述微處理器通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元與服務(wù)終端無(wú)線信號(hào)連接。
[0006]進(jìn)一步的是:在無(wú)線收發(fā)單元與服務(wù)終端之間設(shè)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元。
[0007]進(jìn)一步的是:還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與服務(wù)終端連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)同時(shí)設(shè)置振動(dòng)信號(hào)采集單元和應(yīng)力信號(hào)采集單元，可同時(shí)對(duì)巖體的振動(dòng)情況和應(yīng)力情況進(jìn)行采集，同時(shí)振動(dòng)信號(hào)采集單元通過(guò)設(shè)置多個(gè)振動(dòng)傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，應(yīng)力信號(hào)采集單元通過(guò)設(shè)置多個(gè)應(yīng)變片進(jìn)行信號(hào)采集，可有效的提高信號(hào)采集的準(zhǔn)確性，降低檢測(cè)誤差，以及降低環(huán)境等因素對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而最終可提高預(yù)測(cè)的精度。另外，本系統(tǒng)體積小，造價(jià)低，安裝簡(jiǎn)單，監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期短，可重復(fù)利用，因此既能適應(yīng)大的洞室群，大型礦山的巖爆預(yù)報(bào)預(yù)警，也適用于監(jiān)測(cè)投資較小的深埋隧洞巖爆監(jiān)測(cè)預(yù)警。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型流程示意圖；
[0010]圖中標(biāo)記為:微處理器1、振動(dòng)信號(hào)采集單元2、應(yīng)力信號(hào)采集單元3、服務(wù)終端4、信號(hào)放大器5、振動(dòng)傳感器6、數(shù)據(jù)采集單元7、應(yīng)變片8、無(wú)線收發(fā)單元9、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元10、報(bào)警器11。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]如圖1中所示，本實(shí)用新型所述的一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括微處理器1、振動(dòng)信號(hào)采集單元2、應(yīng)力信號(hào)采集單元3和服務(wù)終端4;所述振動(dòng)信號(hào)采集單元2包括信號(hào)放大器5和多個(gè)振動(dòng)傳感器6，多個(gè)振動(dòng)傳感器6并列設(shè)置的與信號(hào)放大器5連接，信號(hào)放大器5與微處理器I連接;所述應(yīng)力信號(hào)采集單元3包括數(shù)據(jù)采集單元7和多塊應(yīng)變片8，多塊應(yīng)變片8并列設(shè)置的與數(shù)據(jù)采集單元7連接，數(shù)據(jù)采集單元7與微處理器I連接;微處理器I與服務(wù)終端4連接。
[0013]其中，振動(dòng)信號(hào)采集單元2是用于采集巖體的振動(dòng)信號(hào)參數(shù)，在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)將多個(gè)振動(dòng)傳感器6均勻分布的設(shè)置在被測(cè)的巖體上，至于振動(dòng)傳感器6的具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況而定;振動(dòng)傳感器6可用于對(duì)巖體的振動(dòng)信號(hào)特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括但不限于:事件率、振幅、能量計(jì)數(shù)、事件持續(xù)時(shí)間、頻率分布和時(shí)差；由振動(dòng)傳感器6檢測(cè)到的數(shù)據(jù)再通過(guò)信號(hào)放大器5放大后發(fā)送給微處理器I進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0014]其中，應(yīng)力信號(hào)采集單元3是用于采集巖體的應(yīng)力、應(yīng)變信號(hào)，在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)將多塊應(yīng)變片8均勻分布的設(shè)置在被測(cè)的巖體上，至于應(yīng)變片8的具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況而定;應(yīng)變片8可用于對(duì)巖體的應(yīng)力、應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；由應(yīng)變片8檢測(cè)到的數(shù)據(jù)再通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元7的初步處理后發(fā)送給微處理器I進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0015]微處理器I可對(duì)振動(dòng)信號(hào)采集單元2和應(yīng)力信號(hào)采集單元3采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理、分析工作，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)終端4，以便相關(guān)人員及時(shí)獲知采集的數(shù)據(jù)。另夕卜，還可進(jìn)一步設(shè)置報(bào)警器11，報(bào)警器11與服務(wù)終端4連接，這樣當(dāng)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)采集單元2和/或應(yīng)力信號(hào)采集單元3采集到的數(shù)據(jù)異常時(shí)，可通過(guò)報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。
[0016]另外，考慮到服務(wù)終端4通常設(shè)置的離微處理器I較遠(yuǎn)，為了便于安裝，可將服務(wù)終端4與微處理器I之間的數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線傳輸方式，相應(yīng)的，在微處理器I端設(shè)置無(wú)線收發(fā)單元9。另外，還可在無(wú)線收發(fā)單元9與服務(wù)終端4之間設(shè)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元10，以提高數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)木嚯x，適應(yīng)服務(wù)終端4離微處理器I較遠(yuǎn)的情況。
[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，在本實(shí)用新型的精神和原則內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括微處理器(I)、振動(dòng)信號(hào)采集單元(2)、應(yīng)力信號(hào)采集單元(3)和服務(wù)終端(4);所述振動(dòng)信號(hào)采集單元(2)包括信號(hào)放大器(5)和多個(gè)振動(dòng)傳感器(6)，多個(gè)振動(dòng)傳感器(6)并列設(shè)置的與信號(hào)放大器(5)連接，信號(hào)放大器(5)與微處理器(I)連接;所述應(yīng)力信號(hào)采集單元(3)包括數(shù)據(jù)采集單元(7)和多塊應(yīng)變片(8)，多塊應(yīng)變片(8)并列設(shè)置的與數(shù)據(jù)采集單元(7)連接，數(shù)據(jù)采集單元(7)與微處理器(I)連接;微處理器(I)與服務(wù)終端(4)連接。2.如權(quán)利要求1所述的巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器(I)通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元(9)與服務(wù)終端(4)無(wú)線信號(hào)連接。3.如權(quán)利要求2所述的巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:在無(wú)線收發(fā)單元(9)與服務(wù)終端(4)之間設(shè)有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元(10)。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的巖爆預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:還包括報(bào)警器(11)，所述報(bào)警器(11)與服務(wù)終端(4)連接。
【文檔編號(hào)】G01V1/00GK205562823SQ201620369685
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】王鷹, 申少華, 魏有儀, 李立民, 武琨璐
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)