[发明专利]一种地音监测方法与预警系统

权利要求书

1.一种地音监测方法，其特征在于所述方法包括

1）在煤井下部的采煤面设置若干地音传感器与低音逆变器，低音逆变器将地音传感器采集的地质模拟信息转换成信号数据包输出；

2）在煤井下部设置监测分站，分别并与地音逆变器通讯连接，用于对实时事件的数据进行计算；

3）在煤井上部设置工控机，将工控机与所述地音逆变器通信连接，用于接收地音逆变器所发出的信号数据包；

4）工控机设置有数据库，用于存储用户密码并设置有用操作指令池；

5）工控机始终处于待机状态，当接收到地音逆变器发出的信号数据包时，根据用户键入的操作指令，于操作指令池匹配对应的操作指令码，再将所述操作指令码与数据包传输至所述监测分站；

6)监测分站接收到操作指令码与数据包后 ，根据所述操作码重新配置数据包的信息形成新的数据包；

7）监测分站处于等待状态，当监测分站接收到信号数据包后，分析数据包内的事件信息，存入新的事件信息后，继续处于等待状态。

2.根据权利要求1所述的地音监测方法，其特征在于所述煤井上部设置有监测中继站，将工控机通过局域网与监测中继站通信连接形成通信网络。

3.根据权利要求2所述的地音监测方法，其特征在于所述检测中继站通过矿井以太网与监测分站通信连接。

4.根据权利要求3所述的地音监测方法，其特征在于，所述检测中继站配置有GPS与一个用于标记地音活动的时间信息毫秒级时钟，检测中继站与检测分站的通讯过程包括：首先检测中继站由GPS定时，然后往检测分站发送一个时间同步信号，检测分站再同步与之通信连接的所有地音变送器。

5.根据权利要求1所述的地音监测方法，其特征在于，所述监测分站包括：

上行通道，接收和缓存地音变送器传送来的地音事件，将数据传输协议转换为网络协议；

下行通道，传送检测主机发送给各地音变送器的命令。

6.如权利要求1-5所述的地音监测方法，提供一种预警系统，其特征在于包括

地音传感器：安装于采掘层侧面约2米深度，用于采集地音信号；

地音变送器：用于实时地将将岩体破裂过程中发出的声音频率转化为电信号并对电信号进行放大、过滤并传输到地面中心站；

卫星接收器：接收卫星信号，用于多个地音变送器对时基准，达到时间同步的效果；

冲击地压危险预警装置：对实时事件的数据进行计算，得出事件的频带宽度、中心频率、能量等，并根据历史地音数据采用特殊的预测算法得出未来时段的冲击地压危险等级。

7.根据权利要求6所述的预警系统，其特征在于所述地音变送器包括一个32.768KHz的晶振电路、内部设有一个RTC专用的预分频器的处理器、信号放大电路、数模转换电路、片上FLASH、RAM以及输出接口，所述32.768KHz的晶振电路、信号放大电路、数模转换电路、片上FLASH、RAM以及输出接口分别与处理器通信连接。

8.根据权利要求7所述的预警系统，其特征在于所述处理器采用LM3S9B96芯片。

9.根据权利要求8所述的预警系统，其特征在于所述信号放大电路采用OPA1632放大器，数模转换电路采用ADS1271数模转换器，所述OPA1632放大器与ADS1271数模转换器通过SPI接口与LM3S9B96芯片连接。

10.根据权利要求7所述的预警系统，其特征在于所述地音传感器安装在锚杆顶端，所述锚杆按50米间隔打入采煤面两侧。