新型數字化智能充填體制造技術

本實用新型專利技術的新型數字化智能充填體，智能充填體設置于井下充填區域中的充填料漿中，其特征在于：所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路、用于數據收發的數據收發模塊；所述數據收發模塊實現應變片電路檢測數據的發送。數據收發模塊可選用無線收發模塊；還可設置與無線收發模塊通訊的無線信號采集器。本實用新型專利技術實現充填體的受力狀態分析，以便對充填體強度的實時監測，可以準確的跟蹤充填體的強度性能，實時反映充填體所在位置的工作地點及其周圍充填料的壓力情況，為充填系統的后續改進提供可靠的數據。本實用新型專利技術操作簡單、信息準確可靠，可提高充填效果，安全性能高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種具有受力檢測功能的智能充填體，更具體的說，尤其涉及一種可對填充區域各處受力狀態及各方井下來壓進行分析的新型數字化智能充填體。
技術介紹
礦產資源在開采的過程中，如果不及時充填采空區，不僅會引發塌陷、滲水導致人身安全的事故，而且會阻止后續的開采工作。在對采空區的充填過程中，需要用到膠結料漿性質的充填體，由于凝固后的充填物質受力復雜，充填體是否正能阻止采礦區域的塌方、滲水等安全事故的發生，這與凝固后充填體的充填強度是密不可分的。現有充填領域中還沒有對采空區充填體進行受力分析，進而檢測充填體強度 的使用技術和設備，因此也無法科學地、準確地得出充填體強度及受力狀態，故也無法對充填效果進行科學分析。
技術實現思路
本技術為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種可對填充區域各處受力狀態進行分析的新型數字化智能充填體。本技術的新型數字化智能充填體，智能充填體設置于井下充填區域中的充填料漿中，其特別之處在于所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路、用于數據收發的數據收發模塊；所述數據收發模塊實現應變片電路檢測數據的發送。充填區域形成于礦井的采空區，工作面為采空區四周的土基、巖壁、礦體；在工作面之間的采空區中注入充填漿料就形成了充填區域；智能充填體就均勻的布設在充填區域中。智能充填體中的應變片電路對其多個方向的受力進行檢測。由于智能充填體埋設在充填區域中，因此采用數據的可采用無線收發方式。本技術的新型數字化智能充填體，所述數據收發模塊為無線收發模塊，充填區域的上方設置有與無線收發模塊通訊的無線信號采集器，無線信號采集器連接有實現數據采集、處理的PC機。無線信號采集器實現對智能充填體發出的數據進行接收，并將其傳送至PC機，以便PC機處理和數據的進一步發送。本技術的新型數字化智能充填體，所述應變片電路通過Α/D轉換電路連接有用于信號處理和數據輸出的微控制器，無線收發模塊與微控制器的數據端口相連接；所述微控制器還連接有電源模塊和時鐘電路。Α/D轉換電路進行信號的放大、轉化，以便形成可識別的數值信號，微控制器實現信號采集、數據處理和控制輸出的作用，對Α/D轉換電路輸出的數據進行采集和處理，并將處理后的信號通過無線收發模塊發送出去。本技術的新型數字化智能充填體，所述應變片電路為檢測智能充填體多個方向受力的橋式應變片；所述Α/D轉換電路為實現模擬量到數字量轉換的AD7114芯片。本技術的新型數字化智能充填體，所述智能充填體均勻分布于充填區域中。本技術的有益效果是本技術通過在開采后的充填區域設置可進行受力狀態及井下來壓檢測的智能充填體，并通過無線收發模塊將采集到的數據發送出去，有效地實現了對采空區中充填料漿的受力狀態分析，實現了對充填體強度的實時監測。可以準確的跟蹤充填體的強度性能，實時反映充填體所在位置的工作地點及其周圍充填料的壓力情況，為充填系統的后續改進提供可靠的數據。本技術操作簡單、信息準確可靠，可提高充填效果，安全性能高。附圖說明圖I為本技術的智能充填體的布設狀態圖；圖2為本技術的智能充填體的電路原理圖；圖3為本技術中應變片電路和Α/D轉換電路的電路圖。圖中1工作面，2充填區域，3智能充填體，4無線信號采集器，5 PC機，6上位PC機，7微控制器，8應變片電路，9 Α/D轉換電路，10電源模塊，11時鐘電路，12無線收發模塊。 具體實施方式以下結合附圖與實施例對本技術作進一步說明。如圖I所示，給出了本技術的智能充填體的布設狀態圖，其包括工作面I、充填區域2、無線信號采集器4、PC機5、上位PC機6 ;工作面I為采空區周圍的巖壁、地基、礦體，充填區域2由注入到采空區中的充填漿料形成。智能充填體3均勻設置于充填區域2中，可實現井下來壓時多個方向的受力檢測，進而實現充填體強度的檢測，并將檢測數據無線發送至無線信號采集器4中。無線信號采集器4設置在充填區域2的周圍，實現對智能充填體3發出的應力檢測信號的采集，并將采集到的數據傳送至PC機5中。在PC機5上，可對所有智能充填體3檢測的數據進行顯示，以便對充填區域2總體的受力狀態進行分析，實時反映填充料的受力情況，確保充填區域達到抗震、抗壓的性能，避免塌方、滲水事故的發生。如圖2所示，給出了智能充填體3的電路原理圖，其包括微控制器7、應變片電路8、A/D轉換電路9、電源模塊10、時鐘電路11、無線收發模塊12 ;所示的微控制器實現采集、運算和控制作用，應變片電路8實現對智能充填體3的受力形變量檢測，以對該區域受力大小進行檢測。應變片電路8輸出的微小模擬信號輸入到Α/D轉換電路9中，以便將模擬信號轉化可供微控制器7處理的模擬信號。微控制器7將處理后的數據經無線收發模塊12發送出去，以供無線信號采集器4接收。其中的電源模塊10和時鐘電路11分別為微控制器7提供工作必須的電能和時鐘脈沖。如圖3所示，給出了應變電路8和Α/D轉換電路9的電路圖，所示的應變電路8采用橋式應變片；A/D轉換電路9采用AD7114芯片，該芯片不僅具有Α/D轉化功能，而且還具有信號放大作用、多路模擬信號輸入端口，易于滿足需求。本技術可準確跟蹤充填體的強度性能，實時反映充填體所在位置的工作地點及其周圍充填料的壓力情況，為充填系統的后續改進與優化提供可靠的數據。權利要求1.一種新型數字化智能充填體，智能充填體(3)設置于井下充填區域(2)中的充填料漿中，其特征在于所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路(8)、用于數據收發的數據收發模塊；所述數據收發模塊實現應變片電路檢測數據的發送。2.根據權利要求I所述的新型數字化智能充填體，其特征在于所述數據收發模塊為無線收發模塊(12)，充填區域(2)的上方設置有與無線收發模塊通訊的無線信號采集器(4),無線信號采集器連接有實現數據采集、處理的PC機(5)。3.根據權利要求I或2所述的新型數字化智能充填體，其特征在于所述應變片電路(8)通過A/D轉換電路(9)連接有用于信號處理和數據輸出的微控制器(7)，無線收發模塊(12)與微控制器的數據端口相連接；所述微控制器還連接有電源模塊(10)和時鐘電路(11)。4.根據權利要求I或2所述的新型數字化智能充填體，其特征在于所述應變片電路(8)為檢測智能充填體(3)多個方向受力的橋式應變片；所述A/D轉換電路(9)為實現模擬量到數字量轉換的AD7114芯片。5.根據權利要求I或2所述的新型數字化智能充填體，其特征在于所述智能充填體(3)均勻分布于充填區域(2)中。專利摘要本技術的新型數字化智能充填體，智能充填體設置于井下充填區域中的充填料漿中，其特征在于所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路、用于數據收發的數據收發模塊；所述數據收發模塊實現應變片電路檢測數據的發送。數據收發模塊可選用無線收發模塊；還可設置與無線收發模塊通訊的無線信號采集器。本技術實現充填體的受力狀態分析，以便對充填體強度的實時監測，可以準確的跟蹤充填體的強度性能，實時反映充填體所在位置的工作地點及其周圍充填料的壓力情況，為充填系統的后續改進提供可靠的數據。本技術操作簡單、信息準確可靠，可提高充填效果，安全性能高。文檔編號G01N3/00GK202676548本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型數字化智能充填體，智能充填體（3）設置于井下充填區域（2）中的充填料漿中，其特征在于：所述智能充填體包括用于受力形變檢測的應變片電路（8）、用于數據收發的數據收發模塊；所述數據收發模塊實現應變片電路檢測數據的發送。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮波，賀紀國，
申請(專利權)人：山東匯發礦業科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：