[發明專利]沖擊地壓監測預警系統

有效

• 申請號: 202011251633.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112412538B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 孫學波;陳法兵;王元杰;李巖;徐剛;潘俊鋒;王傳朋
• 申請（專利權）人: 中煤科工開采研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G08C17/02;H04J3/06;H04W4/38
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

1.一種沖擊地壓監測預警系統，其特征在于，包括：

設置在地面上的數據處理終端（1）、組網模塊（9）和至少一個地震計（10），以及設置在礦井下的至少一個基站（3）、至少一個分站（4）和至少一個振動傳感器（6）；

環網交換機（2）分別與所述數據處理終端（1）以及所述基站（3）通訊連接，所述分站（4）分別與所述基站（3）以及所述振動傳感器（6）通訊連接，所述振動傳感器（6）采集的第一信號依次通過所述分站（4）、所述基站（3）、所述環網交換機（2）傳輸至所述數據處理終端（1）中；

所述地震計（10）通過所述組網模塊（9）與所述數據處理終端（1）通訊連接，所述地震計（10）采集的第二信號通過所述組網模塊（9）傳輸至所述數據處理終端（1）中，所述數據處理終端（1）基于所述第一信號以及所述第二信號進行沖擊地壓預警；

所述基站（3）為無線基站，所述分站（4）為無線分站，所述組網模塊（9）為無線信號組網模塊；

所述環網交換機（2）分別與所述數據處理終端（1）以及所述無線基站有線通訊連接，所述無線分站與所述無線基站無線通訊連接，所述無線分站與所述振動傳感器（6）有線通訊連接，所述無線信號組網模塊（9）與所述地震計（10）無線通訊連接；

任一所述振動傳感器（6）包括第一頻段振動傳感器（7）以及第二頻段振動傳感器（8），所述第一頻段振動傳感器（7）對應的感應頻段高于所述第二頻段振動傳感器（8）對應的感應頻段，所述第一信號包括地音信號以及微震信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數據處理終端（1）包括地音信號處理模塊、微震信號處理模塊、地震計信號處理模塊以及綜合處理模塊，所述綜合處理模塊分別與所述地音信號處理模塊、所述微震信號處理模塊以及所述地震計信號處理模塊連接，

其中，所述地音信號處理模塊用于處理所述地音信號，所述微震信號處理模塊用于處理所述微震信號，所述地震計信號處理模塊用于處理所述第二信號，所述綜合處理模塊用于基于處理后的微震信號和第二信號確定振動定位信息以及振動能量等級，基于處理后的地音信號進行地音振動時間頻次與能量統計，以及基于所述振動定位信息、所述振動能量等級以及所述地音振動時間頻次與能量評估監測區域的沖擊地壓活躍情況并進行危險預警。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無線信號組網模塊（9）包括第一無線數據通訊模塊以及第一時間同步模塊，所述地震計（10）通過所述第一無線數據通訊模塊與所述數據處理終端（1）連接，所述第一時間同步模塊與所述環網交換機（2）連接，所述環網交換機（2）包括第二時間同步模塊；

所述無線分站包括第三時間同步模塊，所述第一時間同步模塊接收時間同步信息后通過所述第二時間同步模塊、所述無線基站傳送至所述第三時間同步模塊中。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述無線分站還包括信號處理模塊、信號轉換模塊、微處理器以及第二無線數據通訊模塊，所述信號處理模塊用于對所述第一信號進行放大和濾波處理，所述信號轉換模塊用于將放大和濾波處理后的第一信號進行模數轉換，所述微處理器用于基于所述第三時間同步模塊對應的時間信息對模數轉換后的第一信號進行授時，所述第二無線數據通訊模塊用于將授時后的第一信號傳輸至所述無線基站中。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述無線基站包括第三無線數據通訊模塊以及環網交換模塊，所述第三無線數據通訊模塊用于接收所述第一信號，所述環網交換模塊用于將所述第三無線數據通訊模塊接收到的所述第一信號通過所述環網交換機（2）傳輸至所述數據處理終端（1）中。

6.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述地震計（10）包括地震計傳感機構、第四無線數據通訊模塊以及第四時間同步模塊，所述地震計傳感機構用于采集所述第二信號，所述第四時間同步模塊用于對所述第二信號授時，所述第四無線數據通訊模塊用于向所述第一無線數據通信模塊傳輸授時后的第二信號。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的系統，其特征在于，所述地震計為采用力平衡式負反饋系統的寬頻帶地震計。