一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，包括供电总线、智能数据采集模块、信号转换器、以太网、服务器及输出和显示模块。所述智能数据采集模块通过M‑BUS总线与信号转换器模块相连；所述信号转换器通过以太网和服务器相连，服务器接收到目标信息后，通过输出和显示模块实时输出测量数据。该系统取代人工测量，降低人工成本，提高效率，能够实时监测巷道变形情况，并且利于提高测量的准确性和实效性。

A dynamic monitoring system of roadway deformation based on Laser Ranging Technology

The utility model provides a tunnel deformation dynamic monitoring system based on laser ranging technology, which comprises a power supply bus, an intelligent data acquisition module, a signal converter, an Ethernet, a server and an output and display module. The intelligent data acquisition module is connected with the signal converter module through the m \u2011 bus; the signal converter is connected with the server through the Ethernet, and the server receives the target information, and outputs the measurement data in real time through the output and display module. This system can replace the manual measurement, reduce the cost of labor, improve the efficiency, monitor the deformation of roadway in real time, and improve the accuracy and effectiveness of measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统
本技术涉及矿井监测装置
，具体涉及一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，大规模的能源开采应用以及生产规模的迅速提升，使得相关能源行业面临着比以往更加严峻的安全形势，矿压失稳引起的巷道变形、坍塌事故越发严重，对井下生产特别是人身安全构成巨大威胁。矿井巷道和其它许多地下结构一样，是在使用现场经逐步施工完成的，其支护功能的形成要经过较长的时间，在此期间井壁因受到各种因素的影响和施工水平的限制，质量很难达到理想的状态，最终完成的矿井巷道可能已存在许多安全隐患。在投入生产后，由于荷载的变化，可能会从隐患发展到事故。目前，对于巷道变形的监测主要采用人工定期测量，这不仅增加人工成本，而且其效率低下精度不高，且巷道狭长而潮湿，环境恶劣，不利于施工和单个传感器供电。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提出了一种基于激光测距技术的巷道变形监测系统，该系统取代人工测量，降低人工成本，提高效率，能够实时监测巷道变形情况，利于提高测量的准确性和实效性。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，包括供电总线、智能数据采集模块、信号转换器、以太网、服务器及输出和显示模块；所述智能数据采集模块包括激光传感器、RS485通信电路、温度传感器、微处理器、液晶显示屏、光耦隔离电路、M-BUS通信电路、整流桥电路、降压芯片和光电耦合开关；所述微处理器分别与温度传感器、光耦隔离电路、液晶显示屏、光电耦合开关和RS485通信电路相连；所述供电总线通过整流桥电路和降压芯片与光耦隔离电路相连；所述供电总线通过整流桥电路与光电耦合开关相连；所述光电耦合开关与激光传感器相连；所述RS485通信电路与激光传感器相连；所述光耦隔离电路与M-BUS通信电路相连；所述M-BUS通信电路通过M-BUS总线与信号转换器相连；所述信号转换器通过以太网和服务器相连，服务器接收到目标信息后，通过输出和显示模块实时输出测量数据。优选地，所述激光传感器采用相位式激光测距传感器，具有精度准，效率高，寿命长等优点。优选地，所述M-BUS通信电路采用了分时上电技术，节约了供电成本，降低了能源消耗。优选地，所述信号转换器通过RJ45接口将接收的数据通过以太网传输至服务器。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：本技术基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，取代人工测量，降低人工成本，提高效率，能够实时监测巷道变形情况，并且利于提高测量的准确性和实效性。本技术能够实时的监测巷道变形情况，把接收到的巷道变形数据和温度数据能够在服务器上实时显示出来，如果产生报警，也能在服务器实时显示，同时可以对干扰数据进行滤除，排除了行人及车辆等因素对测量结果的影响。本技术激光测距传感器所采集的数据和温度传感器采集的温度数据不仅能在服务器上显示，而且也能在巷道里所安装的智能数据采集模块里的液晶显示屏上显示，为矿井工作人员带来了很大方便。本技术采用M-BUS总线来传输数据，在完成一次测量后，进入休眠状态以节省功耗，直至上位机再次发送命令时，才会进入工作状态。本技术具有低功耗，高效率，实时性，精确性，灵敏性等优点附图说明图1为基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统的总体结构图；图2为智能数据采集模块工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行具体的说明：结合图1至图2，一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，包括供电总线、智能数据采集模块、信号转换器、以太网、服务器、及输出和显示模块。智能数据采集模块包括激光传感器、RS485通信电路、温度传感器、微处理器、液晶显示屏、光耦隔离电路、M-BUS通信电路、整流桥电路、降压芯片和光电耦合开关；智能数据采集模块通过供电总线供电，供电总线经过整流桥电路后，再经过降压芯片给光耦隔离电路供电，供电总线经过整流桥电路同时给光电耦合开关供电，整流桥电路的作用是当供电电源正负极接反时，不影响正常工作。具体的光耦隔离电路可以通过智能数据采集模块供电也可以用单独电源供电。微处理器分别与温度传感器、光耦隔离电路、液晶显示屏、光电耦合开关和RS485通信电路相连；所述光电耦合开关与激光传感器相连，具体的激光传感器采用相位式激光测距传感器，具有精度准，效率高，寿命长等优点。所述RS485通信电路与激光传感器相连；所述光耦隔离电路与M-BUS通信电路相连；所述M-BUS通信电路通过M-BUS总线与信号转换器相连，具体的M-BUS通信电路采用了分时上电技术，节约了供电成本，降低了能源消耗。所述信号转换器通过以太网和服务器相连，服务器接收到目标信息后，通过输出和显示模块实时输出测量数据，具体的信号转换器通过RJ45接口将接收的数据通过以太网传输至服务器。具体在使用过程中通过配置服务器搭载的智能化信息关系平台，远程控制信号转换器，把地址命令下发到信号转换器，信号转换器通过M-BUS总线把地址命令传输到M-BUS通信电路，M-BUS通信电路再经光耦隔离电路把地址命令传输给微处理器。具体的M-BUS总线具有可靠性高，传输速度快，成本低，抗干扰性强等优点；M-BUS通信电路采用了分时上电的技术，节约了供电成本，降低了能源消耗。微处理器通过比对自身所带的地址，如果地址一样，则会立即使光电耦合开关导通，从而唤醒激光测距传感器，完成一次测量。激光测距传感器采用相位式激光测距传感器，具有精度准，效率高，寿命长等优点。测量完后把激光测距数据通过RS485通信电路再返回微处理器，此时温度传感器上的温度数据传输给微处理器，微处理器把激光测距数据和温度数据传输到液晶显示屏上显示。同时微处理器也会通过M-BUS通信电路把激光测距数据和温度数据传输给信号转换器，信号转换器通过RJ45接口将接收的数据通过工业以太网传输至服务器，服务器接收到数据后，通过输出和显示模块输出数据，以供工作人员远程监控。具体的M-BUS通信电路通过M-BUS总线与信号转换器相连。具体的所述服务器上设置报警数据范围，一旦接收到的数据超出报警范围，将会实时进行报警，同时服务器对干扰数据进行滤除，排除了行人及车辆会对测量结果的影响。当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，其特征在于，包括供电总线、智能数据采集模块、信号转换器、以太网、服务器及输出和显示模块；/n所述智能数据采集模块包括激光传感器、RS485通信电路、温度传感器、微处理器、液晶显示屏、光耦隔离电路、M-BUS通信电路、整流桥电路、降压芯片和光电耦合开关；/n所述微处理器分别与温度传感器、光耦隔离电路、液晶显示屏、光电耦合开关和RS485通信电路相连；/n所述供电总线通过整流桥电路和降压芯片与光耦隔离电路相连；/n所述供电总线通过整流桥电路与光电耦合开关相连；/n所述光电耦合开关与激光传感器相连；/n所述RS485通信电路与激光传感器相连；/n所述光耦隔离电路与M-BUS通信电路相连；/n所述M-BUS通信电路通过M-BUS总线与信号转换器相连；/n所述信号转换器通过以太网和服务器相连，服务器接收到目标信息后，通过输出和显示模块实时输出测量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距技术的巷道变形动态监测系统，其特征在于，包括供电总线、智能数据采集模块、信号转换器、以太网、服务器及输出和显示模块；
所述智能数据采集模块包括激光传感器、RS485通信电路、温度传感器、微处理器、液晶显示屏、光耦隔离电路、M-BUS通信电路、整流桥电路、降压芯片和光电耦合开关；
所述微处理器分别与温度传感器、光耦隔离电路、液晶显示屏、光电耦合开关和RS485通信电路相连；
所述供电总线通过整流桥电路和降压芯片与光耦隔离电路相连；
所述供电总线通过整流桥电路与光电耦合开关相连；
所述光电耦合开关与激光传感器相连；
所述RS485通信电路与激光传感器相连；
所述光耦隔离电路与M-BU...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐年，程国帅，殷秀程，
申请(专利权)人：青岛海诚自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37