发明创造名称：一种巷道底鼓的实时监测存储装置
外观设计名称：
决定号：200733
决定日：2020-01-15
委内编号：1F265537
优先权日：
申请（专利）号：201610840335.3
申请日：2016-09-21
复审请求人：安徽理工大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：冉小燕
合议组组长：汤利容
参审员：胡金云
国际分类号：G01B21/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：若一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而该区别技术特征是本领域的常用技术手段，对本领域技术人员而言，该权利要求相对于该最接近的现有技术与本领域常用技术手段的结合是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610840335.3，名称为“一种巷道底鼓的实时监测存储装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为“安徽理工大学”。本申请的申请日为2016年09月21日，公开日为2017年01月25日。
国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1相对于对比文件1以及本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由于2018年08月07日驳回了本申请。驳回决定所针对的审查文本为：申请日提交的说明书第1-2页、说明书附图第1-2页、说明书摘要以及摘要附图，2018年02月22日提交的权利要求第1项。驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1： CN205477746U，公开日为2016年08月17日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种巷道底鼓的实时监测存储装置，其特征在于，将拉绳式位移传感器的拉绳终端固定于一定深度处的巷道底板钻孔内，拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底板，传感器引出线通过导线连接到编译好相关程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧帮，当巷道底鼓时，其值就及时传递到单片机，最后存储到电脑主机；
拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底板，根据底板松软度，垫片宽度和高度以其不陷入底板且传感器拉绳处于紧缩状态即有初始位移；
传感器引出线连接到编译好的单片机，单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0之后，实测得到的值即为巷道底鼓量。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1的区别在于：（1）权利要求1中传感器引出线通过导线连接到编译好相关程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧帮，底鼓传到单片机，最后存储到电脑主机，传感器引出线连接到编译好的单片机，单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0之后，实测得到的值即为巷道底鼓量，即权利要求1中的存储装置为单片机和主机，而对比文件1中是电子存储器；（2）权利要求1中拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底板，根据底板松软度，垫片宽度和高度以其不陷入底板且传感器拉绳处于紧缩状态即有初始位移。上述区别（1）和（2）是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上容易想到的，因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月09日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）对比文件1通过多组上下钢丝球之间的间距变化获得底鼓初始值和变化值，而与底鼓直接接触的是水平箱的箱底，且水平箱的箱底水平，同时水平箱中由于设置多个上钢丝球和下钢丝球，所以水平箱的箱底面积较大，从而当巷道顶底板和两边岩体产生变形并向巷道内产生位移时，导致水平箱底只能与巷道底鼓的最高位置接触，而水平箱底的其他位置会处于悬空状态，同时会使设置在水平箱内的多组上下钢丝球之间的间距变化不能准确反应底鼓的变化值。而本申请是将拉绳式位移传感器的拉绳终端固定于一定深度处的巷道底板钻孔内，拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底，从而不仅可以根据底板松软度，垫片宽度和高度以其不陷入底板且传感器拉绳处于紧缩状态确定其初始位移，而且由于垫片为钢性材质，不易发生形变，能够避免拉绳位移传感器不陷入底板，同时促使拉绳处于紧缩状态而有初始位移，确保了底鼓测量可靠，提高了底鼓量测值的精度，使本申请的技术方案与对比文件1相比具有实质性的差异，同时实现了对比文件1无法实现的技术效果。此外，对比文件1中通过底鼓卡合装置将多个钢丝的尾端固定在钻孔的不同深度处，导致每个下钢丝球接收到的底鼓变化值以钻孔的不同深度为基准，具有不同测量基准，不仅结构复杂，而且当底鼓发生变化时，导致底鼓变化量具有较大的测量误差；而本申请每次只测量一处巷道底鼓值，且通过刚性垫片产生初始底鼓量消除安装期间拉绳松软或紧缩等造成的误差，测量结果更准确可靠。（2）对比文件1的目的是可以实时监测巷道底鼓的变化，是一个相对的不知初始值的位移量，并非是实时的真实底鼓量，所以对比文件1通过电子储存器保存的是底鼓的变化信息，实测值未在原始值归0的基础上进行，需经过多次换算才可以得到底鼓实际的高度值，从而导致对比文件1得到底鼓实际高度值的过程复杂，效率低下，不能实时监测巷道底鼓的实际高度值。而本申请是将传感器引出线连接到编译好的单片机，使单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0，实现直接实测到巷道底鼓高度值的技术效果，快速简洁，实现了对比文件1无法实现的技术效果。（3）本申请为了防止丢失所测量的数据，采用的是传感器先将数据传输到单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，并且主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧，从而能够先通过单片机缓存所测量的数据，再将单片机中的数据传输到电脑主机中，扩大了存储空间，提高了测量的稳定性，同时由于主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧，不易被碰损，从而不易使数据丢失，稳定可靠。虽然传感器以及单片机在现有技术中已发展得较为成熟，但是在现有技术中还没有将单片机与传感器结合后应用在巷道中来测量巷道底鼓实际高度值的技术方案，并不能因为本申请技术方案中单独的部件是本领域的常规选择就否认本申请整体技术方案的创造性，本申请的技术方案是付出了创造性的劳动获得的。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月14日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月07日向复审请求人发出复审通知书，指出：（1）权利要求1与对比文件1的区别在于：拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底板，根据底板松软度，垫片宽度和高度以其不陷入底板且传感器拉绳处于紧缩状态即有初始位移；传感器引出线连接到编译好相关程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧帮，当巷道底鼓时，其值就及时传递到单片机，最后存储到电脑主机；传感器引出线连接到编译好的单片机，单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0之后，实测得到的值即为巷道底鼓量。但该区别是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上容易想到的，因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。（2）针对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年09月20日提交了意见陈述书，认为本申请具备创造性，但未修改申请文件。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未提交申请文件的修改替换页，本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定所针对的文本相同：申请日提交的说明书第1-2页、说明书附图第1-2页、说明书摘要以及摘要附图，2018年02月22日提交的权利要求第1项。
关于创造性
创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
若一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而该区别技术特征是本领域的常用技术手段，对本领域技术人员而言，该权利要求相对于该最接近的现有技术与本领域常用技术手段的结合是显而易见的，则该权利要求不具备创造性。
具体到本申请：
权利要求1请求保护一种巷道底鼓的实时监测存储装置，对比文件1公开了一种煤矿巷道底鼓监测仪器，该仪器可以将任意时刻的底鼓变化信息保存起来（相当于一种巷道底鼓的实时监测存储装置），并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0004]-[0016]段、附图）：该仪器包括固定安装于巷道底部的水平固定箱8，水平固定箱8中安装钢丝位移传感器9（相当于拉绳式位移传感器）和电子储存器4，钻孔入口处安置有套管3，钢丝2一端固定于钢丝位移传感器9内，另一端穿过套管3伸入钻孔底端，钢丝2上固定装有底鼓卡合装置1，底鼓卡合装置1固定于钻孔底部（参见说明书第[0006]段）；钢丝2的一端连接下钢丝球5，下钢丝球5设置于钢丝位移传感器9上（参见说明书第[0007]段）；钢丝位移传感器9和电子储存器4用导线连接，固定在水平固定箱8（参见说明书第[0008]段）；钢丝位移传感器9可以将位移信号转换成电信号，传给电子储存器4（参见说明书第[0010]段）；当巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移时，钢丝2将发生移动，使上钢丝球6与下钢丝球5间距发生变化，钢丝位移传感器9记录位移变化，变化的位移储存在电子储存器4中，电子储存器4可以将任意时刻的底鼓变化信息保存起来，电脑上可以显示出参数的变化，再经过数据整理分析，能够得出不同的地质条件、岩性变化情况（相当于将拉绳式位移传感器的拉绳终端固定于一定深度处的巷道底板钻孔内；传感器引出线通过导线连接到电子储存器，再通过电子储存器连接到电脑主机；当巷道底鼓时，其值就及时传递到电子储存器，最后存储到电脑主机）。
权利要求1与对比文件1相比，其区别在于：拉绳出口端采用刚性宽垫片垫高固定于巷道底板，根据底板松软度，垫片宽度和高度以其不陷入底板且传感器拉绳处于紧缩状态即有初始位移；传感器引出线连接到编译好相关程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，主机通过悬挂销钉悬挂于巷道一侧帮，当巷道底鼓时，其值就及时传递到单片机，最后存储到电脑主机；传感器引出线连接到编译好的单片机，单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0之后，实测得到的值即为巷道底鼓量。
基于上述区别可以确定，该权利要求相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何防止传感器陷入到巷道底板、如何设计数据处理方式、如何选择主机的固定位置。
对于上述区别，对比文件1已经公开了钢丝位移传感器9设置在水平固定箱8内，本领域技术人员熟知水平固定箱8的底部客观上也起到了防止钢丝位移传感器9陷入巷道底板的作用，在此基础上，本领域技术人员容易想到可以选择刚性宽垫片来代替水平固定箱8的底部以支撑传感器，并根据底板松软度，垫片宽度和高度以保证传感器不陷入到底板内。单片机是常见的处理器，本领域技术人员可以根据需要对它进行选择使用并将其与相应的电子设备相连，例如“传感器引出线连接到编译好相关程序的单片机，再通过单片机连接到防爆或非防爆的电脑主机串口，以使得当巷道底鼓时，其值就及时传递到单片机，最后存储到电脑主机”，这是本领域的常用技术手段。通过销钉将主机悬挂在巷道一侧也是常见的主机固定手段。此外，对比文件1还公开了接通电源7后，固定水平固定箱8，将钢丝2钻入钻孔底部时，上钢丝球6与下钢丝球5之间的间距将发生变化，钢丝位移传感器9将记录上钢丝球6与下钢丝球5初始间距，并转化成电信号储存在电子储存器4中，当巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移时，钢丝位移传感器9将记录位移变化，变化的位移在电子储存器4中（参见说明书第[0016]段）；在此基础上，本领域技术人员容易想到将传感器拉绳处于紧缩状态时的位移定义为初始位移，且为了方便计算，本领域技术人员常常会对传感器的初始位移值做归零处理，从而使得实测得到的值即为巷道相对于初始位移的底鼓值。
由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的常用技术手段以得到该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域技术人员而言是显而易见的，因此，该权利要求不具有突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
关于复审请求人的意见陈述
（1）复审请求人认为：对比文件1实质上是通过钢丝位移传感器检测固定在水平固定箱中的上钢丝球以及设置在钢丝传感器上的下钢丝球之间产生的位移变化来间接获得巷道底鼓起的数值信息的，因此对比文件1需要通过将水平固定箱固定在巷道底，从而可以通过水平固定箱合理布局上钢丝球、下钢丝球以及钢丝位移传感器等必要测量结构的位置关系和连接关系，显然，对比文件1与本申请检测巷道的原理具有实质性的差异，因此本领域技术人员没有动机在对比文件1公开通过水平固定箱合理布局上钢丝球、下钢丝球以及钢丝位移传感器等必要测量结构的位置关系和连接关系的技术方案来获得本申请通过在拉绳式位移传感器底部设置垫片，并通过拉绳式位移传感器自身的特性来直接检测巷道底鼓变化的技术方案的技术启示。
合议组认为：虽然对比文件1与本申请在结构上存在细微差异，但其测量原理和基本架构确是相同的。具体来讲，对比文件1公开了钢丝2一端固定于钢丝位移传感器9内，另一端穿过套管3伸入钻孔底端（参见说明书第[0006]段），钢丝2的一端连接下钢丝球5，下钢丝球5设置于钢丝位移传感器9上（参见说明书第[0007]段），钢丝2（相当于拉绳终端）钻入钻孔底部时，上钢丝球6与下钢丝球5之间的间距将发生变化，钢丝位移传感器9将记录上钢丝球6与下钢丝球5初始间距，并转化成电信号储存在电子储存器4中，当巷道顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内产生位移时，钢丝位移传感器9将记录位移变化，变化的位移在电子储存器4中（参见说明书第[0016]段）；且结合对比文件1的附图可知，上钢丝球6和下钢丝球5实质上是属于钢丝位移传感器9的一部分。可见，对比文件1公开了将拉绳式位移传感器的拉绳终端固定于一定深度处的巷道底板钻孔内，并通过拉绳式位移传感器自身的特性来直接检测巷道底鼓的变化，即对比文件1与本申请的测量原理实质上是相同的。
（2）复审请求人认为：本申请在拉绳式位移传感器的底部设置一定刚性的垫片既可以防止拉绳式位移传感器陷入底板，而且可以促使拉绳处于紧缩状态而有初始位移，确保了拉绳式位移传感器对底鼓测量的可靠性，提高了底鼓量测值的精度。如果采用垫片来替换对比文件1中的水平固定箱，当将拉绳式位移传感器放置在巷道底后，当巷道底鼓起时，水平固定箱则会随巷道底鼓起而发生位置变化，而由于水平固定箱与巷道底接触的面积较大，而且水平固定箱的高度和质量均较大，因此会影响位于水平固定箱中的拉绳式位移传感器的测量精度，从而解决不了本申请如何提高测量精度的技术问题，因此垫片并不能替换对比文件1中的水平固定箱。
合议组认为：首先，对比文件1与本申请一样，都是测量巷道底鼓起前后拉绳式位移传感器的数值变化。其次，本申请中的拉绳式位移传感器的主体通过垫片固定在巷道底板，当巷道底鼓起时，垫片则会随巷道底鼓起而发生位置变化；而对比文件1中的拉绳式位移传感器的主体封装在水平固定箱8内，且水平固定箱8的底板固定在巷道底板，当巷道底鼓起时，水平固定箱8的底板则会随巷道底鼓起而发生位置变化，进而带动整个水平固定箱8发生位置变化，可见，对比文件1中公开了拉绳式位移传感器的主体要通过板体固定在巷道底部这一技术构思，在此基础上，本领域技术人员容易想到可以选择刚性宽垫片来代替水平固定箱8的底部以支撑传感器，且根据底板松软度，设置垫片宽度和高度以保证传感器不陷入到底板内，及将传感器拉绳处于紧缩状态时的位移确定为初始位移，以确保底鼓测量的准确性。此外，本申请的申请文件中并未记载垫片与巷道底接触面积的具体数值大小；且当本领域技术人员仅需测量某一单点位置的底鼓时，容易想到仅保留对比文件1中的一根钢丝，此时，客观上也取得了防止固定传感器用的板体与巷道底接触的面积较大进而影响测量精度的技术效果。
（3）复审请求人认为：本领域技术人员无法在对比文件1的基础上获得本申请中的将传感器引出线连接到编译好的单片机，且通过单片机编译好的程序将位移传感器初始位移值归0的技术启示，同时本领域技术人员不能将本申请拆分成多个独立的技术方案，通过评价其中一个独立的技术方案来否认本申请整个技术方案的创造性。
合议组认为：从前面的评述可知，对比文件1明确记载了钢丝位移传感器9将记录上钢丝球6与下钢丝球5初始间距，可见，对比文件1中的初始值是已知的，且对比文件1还公开了可以获知相对于该初始值的变化量，对本领域技术人员，获得了变化量就可以获知真实的高度值；对本领域技术人员而言，为了快速获得高度值，本领域技术人员容易想到将位移传感器初始位移值归零，以将探测到的变化量来作为底鼓相对于初始位移的高度值。此外，结合前面的评述还可知，对比文件1已经公开了将拉绳式位移传感器通过板体间接固定在巷道底，当巷道底鼓起时，通过传感器中的拉绳可以测量巷道底的位置变化这一技术构思，且该构思也是本申请的基本架构，所不同仅仅是本领域技术人员需要结合本领域的常用技术手段来对其某些独立的功能模块进行改进，可见，合议组在评述本申请的创造性时，并未将本申请拆分成多个独立的技术方案。
因此，对于复审请求人的意见陈述，合议组不予支持。
基于以上事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月07日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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