[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

本發明提供的一種三分量拾音系統，包括：三分量拾音傳感器和處理裝置；三分量拾音傳感器，用于獲取相互垂直的三個方向上，煤巖體產生的微震信號；處理裝置包括：數據庫單元，用于建立微震事件數據庫；識別單元，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，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，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；本發明具有能夠提高聲音拾取精度和能量計算準確性的有益效果，適用于煤礦安全生產領域。

技術領域

本發明涉及煤礦安全生產的技術領域，具體涉及一種三分量拾音系統。

背景技術

礦震是采礦誘發的礦井地震，礦震發生時，圍巖迅速釋放能量，煤巖被瞬間突然破壞，可形成強大的沖擊氣流，造成冒頂片幫，支架折斷，巷道堵塞，地面震動，房屋損壞和人身傷亡等災害。

近年來，微震監測技術得到了迅速發展，在國內外礦山中得到廣泛應用，成為煤礦煤巖體能量監測的重要手段，然而目前的微震傳感器不論是單分量傳感器還是三分量傳感器，其定位精度卻很難進一步提高，無法實時有效地驗證實時定位的準確程度。

發明內容

針對相關技術中存在的不足，本發明所要解決的技術問題在于：提供一種能夠提高聲音拾取精度和能量計算準確性的三分量拾音系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種三分量拾音系統，包括：三分量拾音傳感器，以及與三分量拾音傳感器通信連接的和處理裝置；

所述三分量拾音傳感器，用于獲取相互垂直的三個方向上，煤巖體產生的微震信號；

所述處理裝置，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。

優選地，所述處理裝置包括：

數據庫單元，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，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，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，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，用于發布應急預案。

優選地，所述三分量拾音傳感器包括：

拾音探頭，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，用于對所述拾音探頭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，用于接收外部啟停控制指令，使電源模塊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；

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

通訊模塊，與控制模塊雙向連接，用于負責整個拾音傳感器的網路通信。

優選地，所述拾音探頭包括：相互垂直設置在三個方向上的第一拾音部件、第二拾音部件和第三拾音部件。