[發(fā)明專利]一種礦區(qū)防盜采監(jiān)測定位方法及其設備

有效

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• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103744055A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 張法全;楊曉哲;王國富;葉金才;孫安青
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 羅保康

技術領域

本發(fā)明屬礦區(qū)防盜采監(jiān)測領域，涉及一種礦區(qū)防盜采監(jiān)測定位方法及其設備。

背景技術

?目前，由于礦產資源開采有梳于管理現(xiàn)象存在有時造成了大礦小開、一礦多開現(xiàn)象。特別是一些礦山業(yè)主法制觀念淡薄，受利益驅動，盜采行為時有發(fā)生。因搶奪資源使盜采矛盾越來越突出。很多起煤礦重大安全事故都有小煤礦私挖亂采、越界違章作業(yè)引發(fā)事故的案例。這些違章事件既導致國家煤礦資源的浪費，又會造成礦井相互連通埋下重大事故隱患，是引發(fā)煤礦透水、瓦斯爆炸等惡性事故的重要原因。在《中華人民共和國煤炭法》里，第三十一條明確規(guī)定，煤炭生產應當依法在批準的開采范圍內進行，不得超越批準的開采范圍越界、越層開采。采礦作業(yè)不得擅自開采保安煤柱，不得采用可能危及相鄰煤礦生產安全的決水、爆破、貫通巷道等危險方法。而當前現(xiàn)狀是當業(yè)主發(fā)生糾紛時，由于監(jiān)管部門沒有掌握礦山開采的可靠數(shù)據(jù)，而在糾紛發(fā)生后再對礦山進行采樣，費用高、耗用時間長，并且由于各種因素的影響，可能會造成采樣不準確。由此可見，要解決盜采的糾紛，只有加強礦山的信息化管理，提高礦山管理的現(xiàn)代化水平，做到有據(jù)可依，才能有效減少由于盜采發(fā)生的糾紛，減少由于盜采引發(fā)的安全事故。

由于井下盜采具有隱蔽性，不易發(fā)現(xiàn)的特點，國內對礦山盜采的監(jiān)測仍然是以人員下井實地監(jiān)督檢查為主要手段，但由于種種原因，此監(jiān)測手段不僅需要人員多、耗費大量人力、物力資源而且效果不佳?；谝陨显颍惹行枰幸惶讬z測精度高、檢測周期短的監(jiān)測設備來對地下開采巷道進行實時監(jiān)測和定位。利用信息化手段采用震源定位算法來實現(xiàn)防盜采監(jiān)測系統(tǒng)的盜采放炮點的監(jiān)測。大大方便了對礦山開采實施監(jiān)督和管理，維護國家和企業(yè)的利益、遏制重特大事故的發(fā)生、減少環(huán)境污染、提高礦產資源開發(fā)利用率。

關于礦產防盜方面已有一些文獻報道，其中：

吉林大學的馮國磊的論文中以整個礦區(qū)為監(jiān)測對象,以各種類型的拾震器為數(shù)據(jù)收集元件,以數(shù)字處理技術為基礎,用計算機進行信息處理的一種實現(xiàn)分散和集中監(jiān)測、控制的自動化系統(tǒng),它是礦山實現(xiàn)遙測、遙訊、遙控和全面自動化的一個極其重要的組成部分。此系統(tǒng)的監(jiān)測原理是以拾取盜采過程中盜采工作點所激發(fā)地震波的縱、橫波初至為數(shù)據(jù)源,運用最小二乘法對所拾取的縱、橫波初至數(shù)據(jù)進行相關性分析,通過計算機程序化的蓋格算法,計算出盜采點的時空參數(shù),對盜采點進行準確的定位,從根本上改善煤礦盜采監(jiān)控的落后狀況。

專利CN201020206432提出一種礦山防盜采微震監(jiān)測儀，其技術方案是：由拾震器、數(shù)據(jù)采集器、計算機、變壓器、電源組成，電源通過變壓器分別與計算機、數(shù)據(jù)采集器、拾震器相連接，拾震器安裝在巷道內，拾震器的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集器的信號輸入端相連接，數(shù)據(jù)采集器的信號輸出端連接到計算機的信號輸入端。此實用新型通過安裝在巷道內的拾震器監(jiān)測盜采信號，并將被盜采礦塊的三維坐標和時間通過數(shù)據(jù)采集器發(fā)送計算機中，可以使監(jiān)測人員及時了解盜采情況。

????在采礦活動中防止盜采，用目前的技術手段或靠人工監(jiān)管，已經(jīng)很難發(fā)現(xiàn)作案的具體時間和地點，要想能及時準確發(fā)現(xiàn)盜采行為就必須有新的技術創(chuàng)新為依托。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種方便快捷、定位準確度高、運算速度快、能有效監(jiān)測礦區(qū)盜采礦體資源的一種礦區(qū)防盜采監(jiān)測定位方法及其設備。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種礦區(qū)防盜采監(jiān)測定位方法，包含以下步驟：

1）拾取震源信號；

2）信號采集裝置獲取拾震器采集的信號，記錄各個信號采集到的時間；

3）對采集到的信號進行處理，由信號采集裝置中的PSO-Broyden混合算法計算得出相對坐標；

4）計算機依據(jù)信號采集裝置采集的信號將相對坐標轉化為實際GPS坐標；

5）計算機將GPS與地理信息系統(tǒng)地圖對接，實現(xiàn)對盜采點位置進行GPS定位。

步驟1）中，還包括濾波和檢波過程。

步驟2）中，各個信號采集到的時間為相鄰監(jiān)測點所對應的時間區(qū)間數(shù)據(jù)。

步驟3）中，對采集的信號數(shù)據(jù)以粒子方式處理，通過PSO算法對各個拾震器采集到的信號進行計算，得出搜索初值；還包括將初值帶入Broyden算法進行精確計算，得到優(yōu)化值；還包括PSO-Broyden混合算法計算得出相對坐標值。

一種礦區(qū)防盜采監(jiān)測定位設備，包括拾震器、信號采集裝置，計算機或者其他移動便攜設備；拾震器安裝于巷道或者巖層中，拾震器與信號采集裝置中的輸入端連接，信號采集裝置輸出端與計算機或者其他移動便攜設備連接。