[01115194]新型巷道围岩变形远程实时自动监测系统

1.课题来源与背景：　　本课题为自选课题。利用现代光测技术——光栅计量方法，先后开发了多种位移监测仪，并建立起远程实时监测系统，实现对巷道围岩变形进行远程实时监测。该系统拥有多项国家专利。系统的应用对优化锚杆支护参数，保障安全生产等方面具有重要的意义。　　2.技术原理及性能指标：　　光栅测量是利用两块光栅叠合时所形成的明暗相间的莫尔条纹进行位移的计量。当两块光栅面对面相叠合，沿垂直于栅线方向做相对运动时，莫尔条纹便沿着与栅线方向近似相同的方向移动。两块光栅尺相对移动一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹间距。在实际应用中，上述一对光栅副中的一个光栅尺固定不动，另一个光栅尺随测量对象一起移动。测量对象每移过一个栅距，光电元件发出一个脉冲信号，计数器便记取一个数。这样，根据光电元件发出的或计数器记取的信号数，便可得知可动光栅尺移过的栅距数，也即测得了测量对象移过的位移量。　　光栅式测量仪器的优点：　　（1）高精度。（2）兼有高分辨率、大量程两大特性。（3）具有较强的抗干扰能力，不受温度、湿度、电磁场的干扰。　　位移监测仪性能指标：测量误差不大于0.125mm；最大量程：200mm（可选）。　　以光栅式位移监测仪为基础，通过RS485通讯，建立起远程实时监测系统，包括：位移监测仪、位移量采集仪、监测分站、电源、数据转换与传输接口、数据服务器与软件等。　　3.技术的创造性与先进性：　　本课题首次将光栅计量用于巷道围岩变形监测中，在国内外已查文献中还鲜有报道。该系统已获两项发明专利和两项实用新型专利。　　4.技术的成熟程度，适用范围与安全性：　　该系统已获得煤矿安全标志，可用于地下工程、煤矿井下巷道顶板离层、巷道两帮收敛、巷道底板底臌量的动态监测等。　　5.应用情况及存在的问题：　　该系统已在同煤集团同忻矿，潞安集团司马矿、高河矿，霍州煤电店坪矿、李雅庄矿，汾西煤业中兴矿，冀中能源九龙矿、万年矿等进行了现场应用，效果良好。　　系统需完善后期数据分析，从而更好地指导现场方案的制订。