[發明專利]一種三分量拾音系統

有效

• 申請號: 202010561794.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111816204B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 張登崤;程運宏
• 申請（專利權）人: 山西宏安翔科技股份有限公司
• 主分類號: G10L25/51
• 分類號: G10L25/51;G10L21/0208;H04R3/00;H04R3/04
• 代理公司: 太原九得專利代理事務所(普通合伙) 14117
• 代理人: 高璇

1.一種三分量拾音系統，其特征在于：包括：三分量拾音傳感器（1），以及與三分量拾音傳感器（1）通信連接的和處理裝置（2）；

所述三分量拾音傳感器（1），用于獲取相互垂直的三個方向上，煤巖體產生的微震信號；包括：

拾音探頭（11），用于根據控制信號，采集相互垂直的三個方向上的聲音信號；

信號處理模塊（12），用于對所述拾音探頭（11）拾取的聲音信號進行濾波、降噪、信號放大，輸出修改后的有效聲音信號；

控制模塊（13），用于接收外部啟停控制指令，使電源模塊（14）處于工作模式或低功耗模式，以及用于接收有效聲音信號，將有效聲音信號發送至處理裝置（2）；

電源模塊（14），用于在低功耗模式下，為控制模塊（13）和通訊模塊（15）提供電源供給，以及用于在工作模式下，為整個拾音傳感器提供電源供給；包括：

電源轉換電路（141）和電源啟停控制電路（142），所述電源轉換電路（141）的輸出入與外接電源輸入接頭相連，所述電源轉換電路（141）包括：5V電源輸出端和3.3V電源輸出端；

所述電源啟停控制電路（142）的輸入端與控制模塊（42）的啟停控制指令輸出端相連，所述電源啟停控制電路（142）的控制端串接在5V電源輸出端和3.3V電源輸出端之間的連線上；所述電源啟停控制電路（142）的電路結構為：包括：三極管Q1和場效應管Q2，所述三極管Q1的基極分別與電阻R1的一端、電阻R2的一端相連，所述電阻R1的另一端與控制模塊（42）的啟停控制指令輸出端GPIO1相連，所述電阻R2的另一端接地，所述三極管Q1的發射級接地，所述三極管Q1的集電極串接電阻R3后與電阻R4的一端、場效應管Q2的G極相連，所述場效應管Q2的S極與電阻R4的另一端、二極管D2的負極、電源啟停控制電路（142）的控制端相連，所述二極管D2的正極與場效應管Q2的D極、電源轉換電路（141）的3.3V電源端相連；

通訊模塊（15），與控制模塊（13）雙向連接，用于負責整個拾音傳感器的網路通信；

所述處理裝置（2），用于分析微震信號，識別波形數據，對煤巖體的微震類型進行判定，并輸出預警信號。

2.根據權利要求1所述的一種三分量拾音系統，其特征在于：所述處理裝置（2）包括：

數據庫單元（21），用于建立微震事件數據庫，所述的微震事件數據庫包括：微震類型，以及與所述微震類型對應的波形數據，以及分別與所述微震類型和波形數據對應的應急預案；

識別單元（22），用于接收微震信號，分別記錄每個方向上微震信號的多個波形周期數據；

計算單元（23），用于計算每個方向上微震信號的波峰能量值和波谷能量值，根據所述波峰能量值和波谷能量值，對微震事件發生的位置及能量進行計算，得到微震事件的三維坐標和能量分布；

匹配單元（24），用于根據微震事件的三維坐標和能量分布，提取微震數據庫單元中的應急預案；

預警單元（25），用于發布應急預案。

3.根據權利要求1所述的一種三分量拾音系統，其特征在于：所述拾音探頭（11）包括：相互垂直設置在三個方向上的第一拾音部件（111）、第二拾音部件（112）和第三拾音部件（113）。

4.根據權利要求1所述的一種三分量拾音系統，其特征在于：所述電源轉換電路（141）的電路結構為：包括：芯片U1,所述芯片U1的輸入端VIN分別與5V電源輸出端、電阻R6的一端、電容C1的一端、外接電源輸入接頭相連，所述電容C1的另一端接地，所述電阻R6的另一端與二極管D1的正極相連，所述二極管D1的負極分別與芯片U1的接地端、電容C7的一端、電容C8的一端連接后接地，所述電容C7的另一端分別與芯片U1的輸出端OUT、電容C8的一端、電源啟停控制電路（142）的控制端相連。

5.根據權利要求4所述的一種三分量拾音系統，其特征在于：所述芯片U1的型號為ASM1117。