[发明专利]分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法

摘要

一种分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法，属于声电同步监测系统及方法。该监测系统的声电同步监测仪之间由同步线连接；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪的输入端连接，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，电源为通讯控制分站和声电同步监测仪供电；所述的声电同步监测仪通过通讯控制分站、光纤网与GPS授时装置、监测中心机和监测终端机连接；系统可同步触发监测声波和电磁辐射信号。通过多点同步实时监测并采集受载煤岩体产生的声波信号和电磁辐射信号波形，根据信号变化反映煤岩动力灾害演化过程，并进行预警；实时定位声波源位置及电磁异常区域，根据其分布确定危险区域。安装及移动方便，监测、分析及预警自动化程度高。

主权项

1.一种分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统，其特征在于：该监测系统包括声波传感器、电磁传感器、声电同步监测仪、通讯控制分站、电源、光纤网、监测中心机、GPS授时装置和监测终端机；所述的声电同步监测仪有多个，声电同步监测仪之间由同步线连接，实现同步触发和信号同步采集；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪的输入端连接，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，电源为通讯控制分站和声电同步监测供电；所述的声电同步监测仪通过通讯控制分站、光纤网与GPS授时装置、监测中心机和监测终端机连接；所述的声波传感器为：微震传感器、声发射传感器、次声波传感器或超声波传感器或多频声波传感器；其中，微震传感器的频宽为0.1‑200Hz；声发射传感器的频宽为1K‑8KHz；次声波传感器频宽为0.1‑20Hz；超声波传感器的频宽为20K‑500KHz；所述电磁传感器为：高频电磁传感器、中频电磁传感器、低频电磁传感器、超低频电磁传感器或多频电磁传感器；其中，高频电磁传感器的频宽为600K‑1MHz，中频电磁传感器的频宽为100K‑500K,低频电磁传感器的频宽为1K‑100K,超低频电磁传感器的频宽为3‑300Hz；使用所述分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统的煤岩动力灾害声电同步监测方法为：在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处布置声波传感器或电磁传感器，记录各传感器准确位置；声波传感器或电磁传感器连接声电同步监测仪的输入端，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，将通讯控制分站电源口与电源连接；各声电同步监测仪的同步端由同步线进行连接，通讯控制分站通过光纤环网与监测中心机连接，GPS授时装置与监测中心机连接；当某一声波或电磁传感器接收到触发信号时，通过同步线发送同步信号给其它各传感器，各监测仪同步采集信号波形，并记录由GPS授定的触发时间；监测中心机软件能自动识别声波信号和电磁信号，实时统计分析声波和电磁指标的变化，根据其变化趋势确定出现煤岩动力灾害危险，做出时间上预警；通过各声波传感器位置及声波信号强度、到时信息综合优化定位确定某时刻声波源位置，通过各电磁传感器信号强度及脉冲数大小参数确定电磁异常区域，由各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险区域，做出空间预警；根据异常持续时间和异常区域大小，共同确定危险程度，做出灾害强度预警。