[發(fā)明專利]一種地音監(jiān)測方法與預(yù)警系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410402719.8
• 申請日: 2014-08-17
• 公開（公告）號: CN104295316A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賁道余;馬運(yùn)保;潘紅兵;王長龍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京欣網(wǎng)視訊通信科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚(yáng)

1.一種地音監(jiān)測方法，其特征在于所述方法包括

1）在煤井下部的采煤面設(shè)置若干地音傳感器與低音逆變器，低音逆變器將地音傳感器采集的地質(zhì)模擬信息轉(zhuǎn)換成信號數(shù)據(jù)包輸出；

2）在煤井下部設(shè)置監(jiān)測分站，分別并與地音逆變器通訊連接，用于對實時事件的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算；

3）在煤井上部設(shè)置工控機(jī)，將工控機(jī)與所述地音逆變器通信連接，用于接收地音逆變器所發(fā)出的信號數(shù)據(jù)包；

4）工控機(jī)設(shè)置有數(shù)據(jù)庫，用于存儲用戶密碼并設(shè)置有用操作指令池；

5）工控機(jī)始終處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)接收到地音逆變器發(fā)出的信號數(shù)據(jù)包時，根據(jù)用戶鍵入的操作指令，于操作指令池匹配對應(yīng)的操作指令碼，再將所述操作指令碼與數(shù)據(jù)包傳輸至所述監(jiān)測分站；

6)監(jiān)測分站接收到操作指令碼與數(shù)據(jù)包后?，根據(jù)所述操作碼重新配置數(shù)據(jù)包的信息形成新的數(shù)據(jù)包；

7）監(jiān)測分站處于等待狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測分站接收到信號數(shù)據(jù)包后，分析數(shù)據(jù)包內(nèi)的事件信息，存入新的事件信息后，繼續(xù)處于等待狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地音監(jiān)測方法，其特征在于所述煤井上部設(shè)置有監(jiān)測中繼站，將工控機(jī)通過局域網(wǎng)與監(jiān)測中繼站通信連接形成通信網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地音監(jiān)測方法，其特征在于所述檢測中繼站通過礦井以太網(wǎng)與監(jiān)測分站通信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地音監(jiān)測方法，其特征在于，所述檢測中繼站配置有GPS與一個用于標(biāo)記地音活動的時間信息毫秒級時鐘，檢測中繼站與檢測分站的通訊過程包括：首先檢測中繼站由GPS定時，然后往檢測分站發(fā)送一個時間同步信號，檢測分站再同步與之通信連接的所有地音變送器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地音監(jiān)測方法，其特征在于，所述監(jiān)測分站包括：

上行通道，接收和緩存地音變送器傳送來的地音事件，將數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

下行通道，傳送檢測主機(jī)發(fā)送給各地音變送器的命令。

6.如權(quán)利要求1-5所述的地音監(jiān)測方法，提供一種預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括

地音傳感器：安裝于采掘?qū)觽?cè)面約2米深度，用于采集地音信號；

地音變送器：用于實時地將將巖體破裂過程中發(fā)出的聲音頻率轉(zhuǎn)化為電信號并對電信號進(jìn)行放大、過濾并傳輸?shù)降孛嬷行恼荆?/p>

衛(wèi)星接收器：接收衛(wèi)星信號，用于多個地音變送器對時基準(zhǔn)，達(dá)到時間同步的效果；

沖擊地壓危險預(yù)警裝置：對實時事件的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得出事件的頻帶寬度、中心頻率、能量等，并根據(jù)歷史地音數(shù)據(jù)采用特殊的預(yù)測算法得出未來時段的沖擊地壓危險等級。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述地音變送器包括一個32.768KHz的晶振電路、內(nèi)部設(shè)有一個RTC專用的預(yù)分頻器的處理器、信號放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、片上FLASH、RAM以及輸出接口，所述32.768KHz的晶振電路、信號放大電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、片上FLASH、RAM以及輸出接口分別與處理器通信連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述處理器采用LM3S9B96芯片。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述信號放大電路采用OPA1632放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路采用ADS1271數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述OPA1632放大器與ADS1271數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過SPI接口與LM3S9B96芯片連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述地音傳感器安裝在錨桿頂端，所述錨桿按50米間隔打入采煤面兩側(cè)。