[实用新型]一种煤矿微震系统

说明书

本实用新型公开了一种煤矿微震系统，包括GNSS模块、PTP时钟模块、光纤交换机模块、微震模块和光纤，GNSS模块用于接收GNSS信号，PTP时钟模块将GNSS信号传输至光纤交换机模块，光纤交换机用于电信号与光信号之间的转换，光纤用于在PTP时钟模块和光纤交换机模块以及微震模块之间传输信号，微震模块接收PTP时钟模块的GNSS信号。本实用新型中微震模块与PTP时钟模块直接连接，便于为微震模块授时；将现有技术的双绞线传输改为光纤传输，光纤具有直径小、传输效率高、频带宽、损耗低等优点，搭配了光纤交换机模块进行信号转换，使信号更易传输至其他模块；光纤采用玻璃或塑料制成，有效的避免了雷击造成的破坏。

技术领域

本实用新型涉及地震检测技术，特别是一种煤矿微震系统。

背景技术

地震仪器需要高精度的授时，时间精度直接影响到发震时刻的计算，所以位于地表的地震仪器一般可以直接采用GNSS卫星授时。在煤矿开采过程中，岩石在应力作用下会发生破坏并产生微震和声波，监测这些噪声，可为煤矿开采造成的动力性灾害提供防范基础。因此越来越多的地震相关仪器设备安装到矿井下，而且安装深度越来越深。一般矿井下地震仪器的授时和数据传输的方法是：传感器在矿井下，采集器在地表，通过RS485通讯方式，将信号传输至采集器。

但是RS485通讯方式也存在很多缺点，例如：①通讯需占用双绞线资源，每组采集器至少需要1组双绞线(半双工)，如果是全双工通讯，则需要2组双绞线，当井下有多组设备时，需要传输数据又要授时，则需要更多的双绞线资源，对井下线缆来说，无论是工艺还是成本都是巨大挑战。②容易被雷击，铜线(双绞线)容易引雷击，尤其是长距离电缆的条件下，对矿井下设备的可靠性是个大的挑战。③传输距离有限(受RS485协议限制，1km以上，在波特率19200bps的速率下，传输就比较困难啦)。④级联不方便，当有多个井下设备时，因观测对实时传输数据的要求还比较高，系统越复杂，实时性越差。⑤RS485这种传输方式本身静态功耗较大，若加上偏置电阻及终端电阻，工作电流会更大；传输距离越长时，很大程度上增加了线路电压，非常不利于远程布线。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种煤矿微震系统，以解决现有技术中存在的双绞线连接困难、易遭雷击、传输距离有限的技术问题之一。

本实用新型实施例提供了一种煤矿微针系统，包括GNSS模块，用于接收GNSS信号；PTP时钟模块，用于接收来自GNSS模块的GNSS信号；光纤交换机模块，用于连接PTP时钟模块；微震模块，与PTP时钟模块连接，微震模块用于检测震动频率并发送至光纤交换机模块；光纤，用于连接PTP时钟模块和光纤交换机模块以及微震模块；

GNSS模块将GNSS信号发送至PTP时钟模块，PTP时钟模块将GNSS信号传输至光纤交换机模块，光纤交换机用于电信号与光信号之间的转换，光纤用于在PTP时钟模块和光纤交换机模块以及微震模块之间传输信号，微震模块接收PTP时钟模块的GNSS信号以完成授时。

进一步地，GNSS模块包括GNSS天线和GNSS接收装置，GNSS天线和GNSS接收装置通过同轴线缆连接，GNSS天线用于接收GNSS射频信号，GNSS接收装置用于将GNSS射频信号转换成GNSS信号并传输至PTP时钟模块。

进一步地，PTP时钟模块包括PTP主时钟模块和PTP从时钟模块，PTP主时钟模块与PTP从时钟模块分别与光纤交换机模块连接。

进一步地，PTP主时钟模块与GNSS接收装置连接，PTP主时钟模块用于将GNSS信号调制成TOD信号和PPS信号，PTP主时钟模块将TOD信号和PPS信号传输至光纤交换机模块；PTP主时钟模块还用于周期性的发送时间同步协议和信息发送至光纤交换机模块。

进一步地，光纤交换机模块包括Y个光纤交换机，Y为正整数，光纤交换机之间级联。