一种地下硐室围岩形变监测系统技术方案

本申请公开了一种地下硐室围岩形变监测系统，包括：采集模块

【技术实现步骤摘要】
一种地下硐室围岩形变监测系统


[0001]本申请涉及地下工程和矿山安全监测领域，具体涉及一种地下硐室围岩形变监测系统
。

技术介绍

[0002]地下硐室作为地下工程和煤矿开采中常用的空间结构，主要承担支护和负荷传递的功能
。
然而，受地下压力
、
岩层性质等因素的影响，硐室围岩会产生位移
、
变形和应力集中等问题，导致围岩失稳，甚至引发地灾事故
。
因此，对地下硐室围岩的形变进行实时监测，预测变形趋势，是保障地下工程和矿山安全的关键问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种地下硐室围岩形变监测系统，能够实时监测围岩的位移
、
变形和应力情况，并提供预测和预警功能
。
[0004]为实现上述目的，本申请提供了一种地下硐室围岩形变监测系统，包括：采集模块
、
传输模块
、
处理模块和监测模块；
[0005]所述采集模块用于采集待监测围岩的形变参数；
[0006]所述传输模块用于将所述形变参数传输至所述处理模块；
[0007]所述处理模块用于构建预测模型，并将所述形变参数输入至所述预测模型，对形变趋势进行预测，得到预测结果；
[0008]所述监测模块用于对所述预测结果进行监测，并实时进行远程预警和控制
。
[0009]优选的，所述采集模块包括：位移传感器
、
变形传感器和应力传感器；r/>[0010]所述位移传感器用于监测围岩的位移情况；
[0011]所述变形传感器用于监测围岩的变形情况；
[0012]所述应力传感器用于监测围岩的应力分布情况
。
[0013]优选的，所述传输模块包括：数据接收器
、
数据采集单元
、
存储装置
、
数据传输接口和供电装置；
[0014]所述数据接收器用于接收所述采集模块传输的所述形变参数；
[0015]所述数据采集单元用于对所述形变参数进行采集；
[0016]所述存储装置用于存储采集到的所述形变数据；
[0017]所述数据传输接口用于连接采集模块和所述处理模块；
[0018]所述供电装置用于为所述传输模块进行供电
。
[0019]优选的，所述处理模块包括：构建单元和预处理单元；
[0020]所述构建单元用于构建所述预测模型；
[0021]所述预处理单元用于对所述形变参数进行预处理
。
[0022]优选的，所述构建单元的工作流程包括：利用神经网络构建所述预测模型
。
[0023]优选的，所述预处理单元的工作流程包括：数据预处理
、
数据滤波和数据插值
。
[0024]优选的，所述数据预处理的流程包括：去除噪音
、
修正异常值和填补缺失数据
。
[0025]优选的，进行所述数据插值的流程包括：采用径向基函数插值方法进行数据插值
。
[0026]与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
[0027]本申请能够实时
、
准确地监测围岩的位移
、
变形和应力情况，帮助工程师和矿场运营人员了解围岩的稳定性，及时采取措施预防灾害事故的发生
。
另外，本系统还能够通过数据分析
、
模型预测等方法，提供围岩形变的趋势预测及预警功能，保障地下工程和矿山的安全性和效率
。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0029]图1为本申请实施例的系统结构示意图
。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围
。
[0031]为使本申请的上述目的
、
特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明
。
[0032]如图1所示，为本实施例的系统结构示意图，包括：采集模块
、
传输模块
、
处理模块和监测模块；其中，采集模块用于采集待监测围岩的形变参数；传输模块用于将形变参数传输至处理模块；处理模块用于构建预测模型，并将形变参数输入至预测模型，对形变趋势进行预测，得到预测结果；监测模块用于对预测结果进行监测，并实时进行远程预警和控制
。
[0033]下面将结合本实施例，详细说明本申请如何解决实际生活中的技术问题
。
[0034]首先，在待监测的硐室围岩上设置采集模块，在本实施例中，采集模块包括以下几种传感器：
[0035]1、
位移传感器：位移传感器用于监测围岩的位移情况，通过准确测量围岩的位置变化来反映硐室围岩的稳定性
。
在本实施中，采用测距传感器和激光测距仪，能够实时
、
精准地测量硐室围岩的位移量
。
[0036]2、
变形传感器：变形传感器用于监测围岩的变形情况，通过测量围岩表面形态的变化来判断围岩是否发生了变形，从而评估围岩的稳定性
。
在本实施例中，采用应变计和形变仪，能够记录围岩表面的形变值，并将数据传输给采集模块
。
[0037]3、
应力传感器：应力传感器用于监测围岩的应力分布情况，通过测量围岩受到的应力来评估围岩的稳定性
。
本实施例采用压力传感器和应力传感器，能够实时测量围岩的应力值，并将数据传输给采集模块
。
[0038]需要说明的是，以上传感器可以根据硐室围岩的具体情况进行选择和配置，以满足监测要求
。
传感器将通过电缆或者其他连接方式与采集模块相连，并将监测到的数据传
输给处理模块进行处理和分析
。
通过对位移
、
变形和应力等参数的监测，可以全面了解围岩的形变情况，提供科学依据和预警信息，以确保地下工程和矿山的安全和稳定运营
。
[0039]之后，传输模块将传感器所测量到的位移
、
变形和应力等形变参数进行采集，并将其传输给处理模块进行处理和分析
。
在本实施例中，传输模块包括以下部分：
[0040]1、
数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地下硐室围岩形变监测系统，其特征在于，包括：采集模块
、
传输模块
、
处理模块和监测模块；所述采集模块用于采集待监测围岩的形变参数；所述传输模块用于将所述形变参数传输至所述处理模块；所述处理模块用于构建预测模型，并将所述形变参数输入至所述预测模型，对形变趋势进行预测，得到预测结果；所述监测模块用于对所述预测结果进行监测，并实时进行远程预警和控制
。2.
根据权利要求1所述的地下硐室围岩形变监测系统，其特征在于，所述采集模块包括：位移传感器
、
变形传感器和应力传感器；所述位移传感器用于监测围岩的位移情况；所述变形传感器用于监测围岩的变形情况；所述应力传感器用于监测围岩的应力分布情况
。3.
根据权利要求1所述的地下硐室围岩形变监测系统，其特征在于，所述传输模块包括：数据接收器
、
数据采集单元
、
存储装置
、
数据传输接口和供电装置；所述数据接收器用于接收所述采集模块传输的所述形变参数；所述数据采集单元用于对所述形...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜毓超，林春金，许振浩，邱道宏，林鹏，潘东东，黄鑫，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：