[實用新型]巖體聲發射能量等級報警系統

有效

• 申請號: 201220126926.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN202512246U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 李心一
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種巖體聲發射能量等級報警系統，屬于礦山地壓監測技術領域。

背景技術

巖體穩定性監測技術中，聲發射監測技術是較為有效的手段之一。常用的巖體聲發射信號參數（包括振鈴數、事件數、大事件數、能量率）通常通過采用各種聲發射儀器以視覺信息形式提供，另外聲發射全波形信號的采集、存儲、分析也多有研究，但這些儀器均具有較強的專業性、使用的復雜性以及較昂貴的價格，實際使用中大都離不開專業技術人員，這一問題在很大程度上阻礙了聲發射技術在巖體穩定性監測方面的有效應用。

在巖體聲發射監測方面，曾經出現過使用較為簡單的地音儀，僅需操作人員通過耳機以聽覺方式獲取巖體聲發射信息，根據聲音的大小，判斷巖體聲發射強度，使用方便，但由于通過傳感器獲取的聲發射信號除放大外，未作進一步處理，操作人員對巖體聲發射強度的判斷需具備相當多的經驗方能勝任。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種巖體聲發射監測儀器，以便更好地監測巖體聲發射，操作簡單，并且可具一定的人性化和趣味性因素。

本實用新型采用的技術方案：巖體聲發射監測儀器包括聲發射傳感器1、信號放大濾波單元2、報警提示音存儲器3、單片機系統4、放音單元5；聲發射傳感器1的輸出端口接在信號放大濾波單元2的輸入端口，放大濾波單元2的輸出端口單片機系統4相連接；報警提示音存儲器3與單片機系統4雙向互通連接，單片機系統4通過單片機的IO端口與放音單元5的輸入端口相連接。

聲發射傳感器1采用頻響在音頻范圍的聲發射傳感器。

信號放大濾波單元2的增益可根據現場情況調整，并采用上限截止頻率為10kHz的低通濾波器。

報警提示音存儲器3采用可分段音頻錄放模塊；也可以采用USB存儲器。

報警提示音存儲器3預先存儲報警提示音，具體的等級報警提示音可根據個人偏好選擇不同類型的聲音，如各種動物的鳴叫聲或樂器聲。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型除采用傳統的聲發射信號檢測單元外，主要是在聲發射能量參數測試結果的表達方式上，采用了適合于現場非專業人員使用的能量等級聲響報警形式，將難以聽覺辨識的巖體聲發射強度信號轉換為聽覺容易辨識的簡單提示語音信號，使巖體聲發射監聽不需長期經驗；特別有利于聲發射技術在礦山地壓監測方面的推廣應用。

附圖說明

??圖1為本實用新型的原理框圖。

圖中：1-聲發射傳感器、2-信號放大濾波單元、3-報警提示音存儲器、4-片機系統、5-放音單元。

具體實施例

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示:?巖體聲發射監測儀器包括聲發射傳感器1、信號放大濾波單元2、報警提示音存儲器3、單片機系統4、放音單元5；聲發射傳感器1的輸出端口接在信號放大濾波單元2的輸入端口，放大濾波單元2的輸出端口與單片機系統4相連接；報警提示音存儲器3與單片機系統4雙向互通連接，單片機系統4通過單片機的IO端口與放音單元5相連接。

由于是針對巖體介質的聲發射，其頻率范圍通常較低，一般在幾十赫茲到幾千赫茲，因此采用頻響在音頻范圍的聲發射傳感器1，即可滿足要求，并可降低成本；

信號放大濾波單元2的增益可根據現場情況調整在40~80分貝，并采用上限截止頻率為10kHz的低通濾波器。

報警提示音存儲器3預先存儲報警提示音，具體的等級報警提示音可根據個人偏好選擇不同類型的聲音，如各種動物的鳴叫聲或樂器聲。

其中信號采集、處理、能量等級判別、報警提示音輸出等，可由簡單的單片機編程加以實現。

實施例1

按照圖1所示，連接好裝置，其中報警提示音存儲器3采用已有技術的可分段音頻錄放模塊，可直接通過單片機系統4自身的I/O接口實現與可分段音頻錄放模塊的連接，以通過放音單元5輸出相應等級報警提示音。

實施例2

按照圖1所示，連接好裝置，其中報警提示音存儲器3采用USB存儲器，可通過單片機系統4自帶的USB存儲器接口連接，并將相應等級報警提示音數據通過D/A轉換器進行數/模轉換。