一种便于放置的矿洞智能化安全监测设备的制作方法

1.本发明属于安全监测技术领域，具体涉及一种便于放置的矿洞智能化安全监测设备。


背景技术：

2.矿洞作业地下作业，地质及开采条件复杂多变，不安全因素多，经常受到瓦斯、煤尘、火水及塌陷等危险的威胁。因此，为确保井下作业人员的安全和保证矿井、矿洞的正常生产，必须把矿洞安全工作放在各项工作的首位。矿洞内常见的事故主要分为矿洞坍塌和瓦斯爆炸，在通常情况下，矿洞坍塌事先有以下预兆为：发出响声，岩层下沉断裂；掉渣；片帮煤增多；顶板有裂缝并张开，裂缝增多；顶板出现脱层；漏顶；瓦斯涌出量增加等，有淋水或顶板的淋水量有明显增加，为提前预防矿洞坍塌和瓦斯爆炸现象，本实例提出一种安装方便，适用范围广，安装时对岩壁损害小，监测灵敏，必要时可充当支撑柱，能够智能化报警的安全监测设备。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种便于放置的矿洞智能化安全监测设备，结构简单，易于操作，携带方便，安装简易，适用安装范围广，安装时对岩壁损害小，监测灵敏，必要时可充当支撑柱，能够智能化报警，并向矿洞外及时传递监测信息，适合推广。
4.本发明提供了如下的技术方案：一种便于放置的矿洞智能化安全监测设备，包括底柱、支撑底座、升降柱、预警器，所述底柱下表面与支撑底座固定连接，所述支撑底座内设有凹槽，所述支撑爪通过收紧螺母与支撑底座的凹槽转轴连接，所述底柱侧表面固定设有led灯管，所述底柱内设有底槽，所述底槽内滑动设有升降柱，所述升降柱侧面固定设有均匀的升降齿纹，所述底柱上端与升降齿纹对应处固定设有升降室，所述升降室内转轴连接设有中心转轴，所述中心转轴贯穿设有与升降齿纹位置形状相匹配的升降齿轮；
5.所述升降柱顶端固定连接有第一固定柱，所述第一固定柱上表面固定连接有网罩，所述网罩内固定设有预警器，所述网罩上表面固定连接有连接环，所述连接环上表面固定连接有固定筒，所述固定筒内滑动设有压力柱，所述压力柱下表面与重力传感器相接触，上表面固定设有万向节，所述万向节上表面固定连接有连接架，所述连接架上表面固定连接有支撑盘，所述支撑盘上表面固定设有摩擦垫。
6.优选地，收紧螺母通过螺纹旋转具有收紧与释放两种状态，收紧螺母收紧后支撑爪无法通过转轴旋转。
7.优选地，led灯管内设有红白两种颜色的透光镜。
8.优选地，中心转轴贯穿升降室的一端固定连接有升降支架，所述中心转轴位于升降室上具有锁止开关，所述升降支架外侧面设有折叠槽，所述折叠槽内转轴连接设有握把。
9.优选地，网罩上均匀的设有网孔。
10.优选地，预警器下端为蓄电池，所述蓄电池上表面连接有空气检测仪，所述空气检
测仪内设有处理器，所述处理器上表面贯穿固定连接有传输架，所述传输架与位于固定筒内的重力传感器固定相连。
11.优选地，摩擦垫上表面均匀的设有凸起小颗粒。
12.优选地，蓄电池与led灯管、空气监测仪、重力传感器、报警铃具有电路连接，且蓄电池具有充电插口，所述处理器与led灯管、空气监测仪、重力传感器、报警铃具有信号连接。
13.优选地，处理器内设有单片机，具有安全系统，所述安全系统分为监测单元、警报单元、照明单元、远程传输单元，其中：所述监测单元由重力传感器、空气检测仪构成，所述警报单元由警报铃、led灯管构成，所述照明单元由led灯管构成，所述远程传输单元由外部信号接收平台构成。
14.本发明的有益效果：结构简单，易于操作，携带方便，安装简易，适用安装范围广，安装时对岩壁损害小，监测灵敏，必要时可充当支撑柱，能够智能化报警，并向矿洞外及时传递监测信息，具体如下：
15.(1)、本发明设有底柱，将设备选择在矿洞合适的位置进行安装，当放置的地面不平整时，通过螺纹将收紧螺母释放，使支撑爪进行旋转，寻找到稳固的角度后，将收紧螺母收紧，将支撑爪固定，打开升降室上的锁止开关，使中心转轴可以旋转，将折叠槽内的握把旋转至与折叠槽垂直，通过握把带动中心转轴旋转，使升降柱向上上升，当支撑盘上的摩擦垫接触到上壁的岩壁后，将中心转轴旋转至最大限度，摩擦垫通过万向节与岩壁相切合，使压力住向重力传感器传递恒定的压力，并通过升降室的锁止机构将中心转轴固定，若出现塌陷的前兆后，岩壁对摩擦垫的压力会发生变化，当重力传感器传来的压力发生波动范围超出一定值后，重力传感器会与预警器配合发出警报。
16.(2)、本发明设有预警器，通过预警器信号连接的警报铃与led灯管发出警报，在设备安装完成后，矿洞内的气流流经网罩后与空气检测仪接触，空气检测仪对于空气中的瓦斯气体、二氧化碳气体、空气湿度进行检测，当空气检测仪检测到有害气体达到报警值后，或重力传感器压力值变化超出一定值后，经过处理器后对警报铃发出指令，警报铃发出警报，并向led灯管发出指令，led灯管由白色变成闪烁的红色，发出警报，来提高设备的安全检测功能。
17.(3)、本发明设有底柱，在设备携带时，升降柱位于底柱内，支撑爪旋转收缩在支撑底座，使整个装备便于携带，设备在架设时，普通状态下，led灯管释放白色光进行照明，当矿洞出现塌陷时，底柱于升降柱可以充当支撑柱来减缓塌陷速度。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1是本发明的整体示意图；
20.图2是本发明的剖视图；
21.图3是本发明的a处放大图；
22.图4是本发明中预警器结构示意图；
23.图5是本发明中系统图。
24.图中标记为：1底柱、2支撑底座、3支撑爪、4收紧螺母、5led灯管、6底槽、7升降柱、8升降齿纹、9第一固定环、10网罩、11网孔、12连接环、13固定筒、14压力柱、15万向节、16连接架、17支撑盘、18摩擦垫、19预警器、20重力传感器、21警报铃、22升降室、23升降支架、24折叠槽、25握把、26处理器、27空气检测仪、28蓄电池、29传输架、30中心转轴、31升降齿轮。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
27.参见图1
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2，一种便于放置的矿洞智能化安全监测设备，包括底柱1、支撑底座2、升降柱7、预警器19，所述底柱1下表面与支撑底座2固定连接，所述支撑底座2内设有凹槽，利用凹槽对支撑爪3进行限位，所述支撑爪3通过收紧螺母4与支撑底座2的凹槽转轴连接，通过旋转收紧螺母4对凹槽进行压迫，从而将支撑爪3固定，使支撑爪3能够与矿洞地面的形状相切合，使支撑爪3能够抓牢地面，所述底柱1侧表面固定设有led灯管5，通过led灯管5进行照明以及提供警报，led灯管5更加节能，增加设备的续航性，所述底柱1内设有底槽6，所述底槽6内滑动设有升降柱7，通过底槽6提供升降柱7的运动空间，通过升降柱7调节设备的高度，使其上下两端均受到压力，所述升降柱7侧面固定设有均匀的升降齿纹8，通过升降齿纹18与升降齿轮31实现升降柱7的升降，所述底柱1上端与升降齿纹8对应处固定设有升降室22，升降室22提供升降齿轮31的运动空间，且设有锁止机构在升降完毕后将中心转轴30锁死防止升降齿轮31转动，所述升降室22内转轴连接设有中心转轴30，中心转轴30连接在升降室22上对中心转轴30进行限位并可以自由旋转，所述中心转轴30贯穿设有与升降齿纹8位置形状相匹配的升降齿轮31，通过升降齿轮31对升降齿纹8进行咬合。
28.参见图2，所述升降柱7顶端固定连接有第一固定柱9，通过第一固定柱9将网罩10与升降柱7的连接处固定，所述第一固定柱9上表面固定连接有网罩10，，网罩10上均匀的设有网孔11，通过网罩10上的网孔11流通气流，网罩10对预警器19进行保护，防止大型粉尘透过网罩10进入空气检测仪27的检测孔内将其堵塞，所述网罩10内固定设有预警器19，通过预警器19进行预警，预警器19包括警报铃21、处理器26、空气检测仪27、以及蓄电池28，所述网罩10上表面固定连接有连接环12，通过连接环12衔接网罩10与固定筒13，所述连接环12上表面固定连接有固定筒13，利用固定筒13对压力柱14进行限位，使压力柱14与其滑动连接但无法相互脱离，从而使压力柱14传递到重力传感器20上的压力更加准确，所述固定筒13内滑动设有压力柱14，通过压力柱14传递压力，所述压力柱14下表面与重力传感器20相接触，通过重力传感器20检测压力并将检测结果传递到处理器26内，上表面固定设有万向节15，通过万向节15调整连接架16的角度，使摩擦垫18与岩壁相接处并受到压力，所述万向节15上表面固定连接有连接架16，所述连接架16上表面固定连接有支撑盘17，通过支撑盘17推挤在岩壁上带来向下的压力，所述支撑盘17上表面固定设有摩擦垫18，利用摩擦垫18
增大压力，若出现塌陷的前兆后，岩壁对摩擦垫的压力会发生变化，当重力传感器20传来的压力发生波动范围超出一定值后，重力传感器20会与预警器19配合发出警报。
29.收紧螺母4通过螺纹旋转具有收紧与释放两种状态，收紧螺母4收紧后支撑爪3无法通过转轴旋转，使支撑爪3能够固定。
30.led灯管5内设有红白两种颜色的透光镜，使led灯管5在常态时提供照明，在预警时能够发出频闪红光，更加醒目。
31.参见图1、3，中心转轴30贯穿升降室22的一端固定连接有升降支架23，所述中心转轴30位于升降室22上具有锁止开关，所述升降支架23外侧面设有折叠槽24，通过折叠槽24折叠存放握把25，所述折叠槽24内转轴连接设有握把25，通过摇动握把23对升降支架23进行旋转，带动中心转轴30旋转，使升降柱7发生升降。
32.参见图4，预警器19下端为蓄电池28，蓄电池28提供设备所需的电力，所述蓄电池28上表面连接有空气检测仪27，通过空气检测仪27对空气中的瓦斯气体、二氧化碳气体、空气湿度进行检测，所述空气检测仪27内设有处理器26，利用处理器26处检测到的数据进行分析并发送信号，所述处理器26上表面贯穿固定连接有传输架29，利用传输架29实现重力传感器20的固定并将信号传输至处理器26中，所述传输架29与位于固定筒13内的重力传感器20固定相连。
33.摩擦垫18上表面均匀的设有凸起小颗粒，增大与岩壁的摩擦力。
34.蓄电池28与led灯管5、空气监测仪27、重力传感器20、报警铃21具有电路连接，且蓄电池28具有充电插口，使蓄电池28具有良好的续航能力，所述处理器26与led灯管5、空气监测仪27、重力传感器20、报警铃21具有信号连接，使其构成一个完整的系统。
35.处理器26内设有单片机，具有安全系统，所述安全系统分为监测单元、警报单元、照明单元、远程传输单元，其中：所述监测单元由重力传感器20、空气检测仪27构成，对矿洞中的安全进行监测，所述警报单元由警报铃21、led灯管5构成，监测到危险后发出警示，所述照明单元由led灯管5构成，在常态下提供照明，防止人员磕碰到设备上，所述远程传输单元由外部信号接收平台构成，及时将险情传递到外部使工作人员作出判断。
36.本发明的便于放置的矿洞智能化安全监测设备，结构简单，易于操作，携带方便，安装简易，适用安装范围广，安装时对岩壁损害小，监测灵敏，必要时可充当支撑柱，能够智能化报警，并向矿洞外及时传递监测信息，适合推广。
37.具体地使用时，参照图1
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3，将设备选择在矿洞合适的位置进行安装，当放置的地面不平整时，通过螺纹将收紧螺母4释放，使支撑爪3进行旋转，寻找到稳固的角度后，将收紧螺母4收紧，将支撑爪3固定，打开升降室22上的锁止开关，使中心转轴30可以旋转，将折叠槽24内的握把25旋转至与折叠槽24垂直，通过握把25带动中心转轴30旋转，使升降柱7向上上升，当支撑盘17上的摩擦垫18接触到上壁的岩壁后，将中心转轴30旋转至最大限度，摩擦垫18通过万向节15与岩壁相切合，使压力住14向重力传感器20传递恒定的压力，并通过升降室22的锁止机构将中心转轴30固定，若出现塌陷的前兆后，岩壁对摩擦垫的压力会发生变化，当重力传感器20传来的压力发生波动范围超出一定值后，重力传感器20会与预警器19配合发出警报；
38.参见图4
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5，通过预警器19信号连接的警报铃21与led灯管5发出警报，在设备安装完成后，矿洞内的气流流经网罩10后与空气检测仪27接触，空气检测仪27对于空气中的瓦
斯气体、二氧化碳气体、空气湿度进行检测，当空气检测仪27检测到有害气体达到报警值后，或重力传感器20压力值变化超出一定值后，经过处理器26后对警报铃21发出指令，警报铃21发出警报，并向led灯管5发出指令，led灯管5由白色变成闪烁的红色，发出警报，来提高设备的安全检测功能。
39.在设备携带时，升降柱7位于底柱1内，支撑爪3旋转收缩在支撑底座2，使整个装备便于携带，设备在架设时，普通状态下，led灯管5释放白色光进行照明，当矿洞出现塌陷时，底柱1于升降柱7可以充当支撑柱来减缓塌陷速度。
40.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。