KJ2303煤矿地音监测系统

系统概述

在煤矿开采活动中或者有裂缝等岩层破坏事件时，岩体的瞬间破裂会激发弹性波。这些弹性波携带着震源的信息，依赖岩体弹性介质向四周传播。煤矿地音监测就是利用地音传感器在 远处测量这些弹性波信号，并根据所监测的地音信号特征来确定破裂的发生时间、空间位置、 尺度、强度及性质。 系统运行时，地音传感器接收井下岩体破裂的弹性波，并将机械震动转化为电信号传输给 矿用地音监测分站。矿用地音分站将各道弹性波的信息通过井下环形网络传输给地面采集主机 /服务器；采集主机/服务器将采集到的数据存入数据库，并展示为波形文件。分析主机从采集 主机提取有用数据进行滤波、分析，并输出关于事件的能量、频次、分布信息报表、图形等。 专业人员可以根据分析主机提取的数据，进行更为专业的分析，从而对矿方实际开采中的 顶板岩层动力规律进行总结甚至是动力灾害的预警等。

系统组成

>>地面设备 地面设备由采集主机（可选用服务器）、分析主机、矿方自有环网网络或地面用光纤收发 器（直连）、UPS电源、打印机组成。

>>井下设备 井下设备主要由KJ2303-F矿用隔爆兼本安型地音监测分站、GDD2200矿用本安型地音传 感器、接线盒、矿用电缆（带屏蔽层）组成。

系统主要功能

1.地音采集功能

系统具有对井下地音信号的实时采集功能；

2 .存储功能

系统具有存储功能，存储内容如下：

 a) 系统监测煤矿的矿名、地点和地音传感器信息、安装位置及状态记录周期等参数；

 b) 系统具有对井下地音信号的数据存储功能； 存储时间 设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录应保存1年以上。当主机发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于5min。

3 .查询功能

系统具有历史数据查询功能,系统所监测地音的历史波形数据可按照日期段等查询条件进 行查询；

历史通道的频次和能量可按时间权重的查询功能，并可通过列表或者曲线的方式展示；

4.显示功能

1）系统应具有实时设备状态的显示功能；

2)系统具有实时地音波形图形显示功能;

5.预警分析功能

系统可根据班组和小时为单位自动生成历史预警列表，并给出预警等级，帮助用户进行冲

击危险性判定。

6.打印功能

系统可生成地音监测综合分析报表，包括事件频次、能量、预警等级以及变化趋势图等;

7.人机对话

1)系统应具有人机对话功能，以便于参数新增、删除、修改等。

2)系统应具有操作权限管理功能，对参数设置等必须使用密码操作。

8.自诊断功能

当地音分站等设备出现故障时，系统应能诊断出故障，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询。

9.备用电源功能

在电网停电后，系统应具有备用电源功能:地面中心站备用电源在系统电网停电后应保证中心站设备正常工作不小于2h，分站的后备电源应保证分站及地音传感器正常工作不小于2h。

10.自动清理功能

当存放实时数据库和波形文件的磁盘出现空间不足时，可以选择停止通讯或者删除历史实时数据库。

11.其他功能

1)系统具有软件自监视功能;

2)系统具有软件容错功能;

3)系统具有实时多任务功能，对参数传输、处理、存储和显示等能周期地循环运行而不中断。

系统优势特点

系统主要技术参数

>> 系统井下传感器采用锚杆固定安装方式；

>> 系统可监测地音事件的频率范围：10Hz～2200Hz；

>> 最大可识别能量：100J；

>> 分站备用电源时间：≥2h；

>> 系统采样频率：500Hz - 10kHz可设；

>> 地音分站：A/D采集位数24位；

>> 系统监测范围可以覆盖工作面，能多层次连续监测；

>> 信号传输形式：数字式、二进制，光纤与通信电缆互联结合，分站到交换机之间用光纤， 分站到地音传感器之间用；

>> 存储容量：断线续存容量14GB，通讯恢复自动上传历史波形数据；

>> 系统监测容量：单分站标配16通道；

>> 系统能够实现自动滤波，对干扰信号进行过滤、除噪，自动筛选有效信号；

>> 系统具有较高的运行可靠性与完善的配件供应；

>> 系统数据采集同步时间精度≤10- 6s ；

>> 系统误码率：误码率不大于10-8；

>> 系统传输距离：分站到地面之间的距离不小于20km（采用MGTSV-4B光缆）； 传感器到分站的距离不大于2km（采用MHYVP电缆）；

>> 系统巡检时间：不大于30s；

>> 画面响应时间：调出整幅画面的85%的响应时间应不大于2s，其余画面应不大于5s。

主要设备技术指标

设备清单