[实用新型]基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及仪表技术和传感器技术领域，具体为基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统。

背景技术

随着煤矿企业向井下深部开采的发展趋势，透水、顶板冒落、巷道坍塌等灾害屡见不鲜。因此，对巷道、矿井内壁等的微震信号进行实时监测、预警，对于减少以上灾难的发生、保证井下工作人员安全、促进煤矿安全生产显得尤为重要。传统的用于微震监测的传感器主要是基于电子式传感器，电子式传感器容易受到环境温度、湿度、电磁干扰等影响，而且在井下存在瓦斯的情况下，极不安全。

出于能够安全可靠的监测矿下微震信号，本实用新型公开了一种更可靠、更有效、更安全的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，提出了以光纤传感器为核心的矿井下微震监测系统，能够较好的实现对微震信号实时监测。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：利用光纤传感器解决传统矿井微震信号监测系统的低安全性、受电磁干扰等问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于包括：光纤传感器、光电检测电路、信号放大与滤波模块、数据采集模块、工控计算机模块、上位机显示模块；其中所述光纤传感器模块包括光纤光栅传感器、宽带光源、光纤耦合器；光电检测模块连接在光纤耦合器和信号放大与滤波模块之间；数据采集模块连接在信号放大与滤波模块与工控计算机之间；上位机与工控计算机连接。

所述的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于：光纤传感器采用型号为SuperHawk3002SB，具有测量精度高、测量范围大、抗干扰等优点。

所述的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于：光电检测模块采用OPA129和OPA121两个运放芯片组成的两级运放电路信号，放大与滤波模块采用LM224运放电路。

所述的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于：数据采集模块采用型号为PCI18348AJ的PCI数据采集卡。

所述的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于：工控计算机采用DELL品牌的Vostro3800-R1326。

所述的基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于：上位机采用虚拟仪器软件LabVIEW实现。

本实用新型使用光纤传感器对矿井微震信号进行实时监测，得到的光信号通过光电检测模块转换成电信号，光电检测模块得到的电信号经过信号放大与滤波模块后得到有用、滤除噪声干扰和放大的电信号，并将该信号输入到数据采集卡中，工控计算机接收数据采集卡采集的数据并通过上位机软件LABVIEW进行实时微震信号监测。

本实用新型的优点是：本实用新型具有安全、不受电磁干扰、便于维护、成本低等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型的硬件结构框图。

具体实施方式

结构框图如图1所示，基于光纤传感器的矿井微震信号监测系统，其特征在于包括：光纤传感器、光电检测电路、信号放大与滤波模块、数据采集模块、工控计算机模块、上位机显示模块；其中所述光纤传感器模块包括光纤光栅传感器、宽带光源、光纤耦合器；光电检测模块连接在光纤耦合器和信号放大与滤波模块之间；数据采集模块连接在信号放大与滤波模块与工控计算机之间；上位机与工控计算机连接。其特征在于：本实用新型使用光纤传感器对矿井微震信号进行实时监测，得到的光信号通过光电检测模块转换成电信号，光电检测模块得到的电信号经过信号放大与滤波模块后得到有用、滤除噪声干扰和放大的电信号，并将该信号输入到数据采集卡中，工控计算机接收数据采集卡采集的数据并通过上位机软件LABVIEW进行实时微震信号监测。