[實(shí)用新型]一種用于煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320276249.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203299399U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海;江浩;程建遠(yuǎn);張慶慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01V1/24
• 分類(lèi)號(hào): G01V1/24;G01V1/40
• 代理公司: 西安新思維專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄裝置。

背景技術(shù)：

在煤礦井下開(kāi)展槽波探測(cè)、二維或三維地震勘探以及微震監(jiān)測(cè)等，已經(jīng)成為煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造精細(xì)探測(cè)的研究熱點(diǎn)。在煤礦井下布置地震觀測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)觀測(cè)人工激發(fā)的（放炮、錘擊等）或者由掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)等設(shè)備引起的震動(dòng)波，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的定位、探測(cè)，是預(yù)防煤礦地質(zhì)災(zāi)害、提高開(kāi)采效率的有效途徑。在井下開(kāi)展地震勘探和災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作，需要多方位、大范圍內(nèi)的地震波記錄，而且要克服井下復(fù)雜的環(huán)境條件，因此大規(guī)模有線連接的地震采集方式已經(jīng)不太現(xiàn)實(shí)。適于煤礦井下地震探測(cè)的儀器需要解決以下問(wèn)題：（1）地震儀能夠獨(dú)立工作，并能將各自的地震記錄在時(shí)間軸上嚴(yán)格同步；（2）為適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)，儀器需要足夠大的存儲(chǔ)空間和適當(dāng)?shù)碾娫垂芾頇C(jī)制；（3）由于觀測(cè)點(diǎn)多，構(gòu)成一個(gè)完整觀測(cè)系統(tǒng)的儀器數(shù)量較大，要求設(shè)備必須緊湊、輕便、經(jīng)濟(jì);?（4）數(shù)據(jù)回收以后，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的合并、管理，配套的軟件需具有強(qiáng)大的地震記錄處理功能。

因此，煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄的裝置是在井下開(kāi)展地震勘探和災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)和前提。?

目前國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有適合在井下進(jìn)行大規(guī)模地震數(shù)據(jù)采集的儀器系統(tǒng)，尤其是能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)的裝備。?

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種用于煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄裝置，其用高精度時(shí)間同步的方式，實(shí)現(xiàn)地震采集系統(tǒng)各觀測(cè)點(diǎn)在物理上的分離，同時(shí)保證了各道地震記錄的統(tǒng)一性，獲得的數(shù)據(jù)可以用于井下地震勘探和監(jiān)測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為?：一種用于煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄裝置，包括電源管理模塊，其特征在于：所述的電源管理模塊上連接有中央控制單元，中央控制單元上并聯(lián)有信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘同步模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和觸發(fā)控制模塊，所述的信號(hào)采集模塊上連接有采集通道，采集通道上連接有信號(hào)輸入模塊，所述的時(shí)鐘同步模塊上連接有GPS對(duì)時(shí)模塊。?

所述的采集通道分為采集通道1、采集通道2和采集通道3。?

所述的中央控制單元的型號(hào)為ARM9。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下：?

1）基于無(wú)纜自記式的防爆地震信號(hào)采集站，徹底擺脫了地震勘探施工過(guò)程中繁瑣的大線，采用的大容量存儲(chǔ)以及低功耗等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的自記式信號(hào)采集。

2）利用GPS信號(hào)和高精度時(shí)鐘芯片，結(jié)合時(shí)間同步補(bǔ)償算法，解決了各采集站之間的時(shí)間同步問(wèn)題。?

3）基于嵌入式Linux系統(tǒng)的采集和控制軟件的實(shí)現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、可靠性，能夠有效防止病毒等對(duì)儀器系統(tǒng)的破壞。?

4）利用嵌入式軟件控制技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)冗余校驗(yàn)備份等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保儀器采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。?

本實(shí)用新型具有高精度、低噪聲、低功耗的功能。?

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的電源管理模塊電路圖；

圖3為本實(shí)用新型的中央控制單元電路圖；

圖4為本實(shí)用新型的信號(hào)采集模塊電路圖；

圖5為本實(shí)用新型的時(shí)鐘同步模塊電路圖。

標(biāo)記說(shuō)明：1—電源管理模塊，2—中央控制單元，3—信號(hào)采集模塊，4—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，5—時(shí)鐘同步模塊，6—網(wǎng)絡(luò)通信模塊，7—觸發(fā)控制模塊，8—信號(hào)輸入模塊，9—GPS對(duì)時(shí)模塊，10—采集通道1，11—采集通道2，12—采集通道3。?

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合具體實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1：一種用于煤礦井下連續(xù)振動(dòng)信號(hào)自動(dòng)記錄裝置，包括電源管理模塊1，所述的電源管理模塊1上連接有ARM9中央控制單元2，ARM9中央控制單元2上并聯(lián)有信號(hào)采集模塊3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊4、時(shí)鐘同步模塊5、網(wǎng)絡(luò)通信模塊6和觸發(fā)控制模塊7，所述的信號(hào)采集模塊3上連接有采集通道，所述的采集通道分為采集通道1、采集通道2和采集通道3。采集通道上連接有信號(hào)輸入模塊8，所述的時(shí)鐘同步模塊5上連接有GPS對(duì)時(shí)模塊9。?

所述的時(shí)鐘同步模塊利用GPS信號(hào)和高精度時(shí)鐘芯片，結(jié)合時(shí)間同步補(bǔ)償算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。?

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊采用嵌入式軟件控制技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)冗余校驗(yàn)備份技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。?