KJ551煤礦微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介和技術(shù)參數(shù)

1、KJ551 煤礦微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是北京科技大學(xué)與北京安科興業(yè)科技有限公司自主研發(fā)的高精度微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適用于煤礦、金屬礦的礦震、沖擊地壓（巖爆）、煤與瓦斯突出、 底板突水、 頂板潰水、 煤 （礦） 柱破裂等礦山災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。 KJ551微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)，最滿足大型礦井的信號(hào)傳輸要求，監(jiān)測(cè)范圍也大大增加。該系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到三維破裂場(chǎng)，采用專用軟件，即可對(duì)監(jiān)控對(duì)象任意切片，不僅能提供礦巖破裂程度的各種參數(shù)，還能提供即時(shí)圖像，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的 CT功能，為工程技術(shù)人員提供可靠有價(jià)值的信息KJ551煤礦微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一、主要技術(shù)參數(shù)1、系統(tǒng)組成微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含用于采集和

2、記錄井下震動(dòng)信息的硬件和軟件，其中硬件包含微震監(jiān)測(cè)主站(KJ551-F)、微震監(jiān)測(cè)子站(KJ551-F1)、礦用本安型拾震傳感器(GZC60)、地面監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、信號(hào)傳輸電纜、信號(hào)傳輸光纜、本安裝置、井下不間斷電源等；軟件包含微震數(shù)據(jù)采集軟件、微震數(shù)據(jù)定位和能量計(jì)算軟件、微震信號(hào)分析軟件(可實(shí)現(xiàn)濾波、頻譜計(jì)算、去噪、小波分析)、微震結(jié)果三維展示軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件等。2、系統(tǒng)功能(1)巖體震動(dòng)信號(hào)的采集、記錄和分析；(2)微震信號(hào)的定位和能量計(jì)算；(3)波形分析，包括對(duì)采集信號(hào)的濾波、去噪、小波分析、微積分等分析；(4)多通道顯示和對(duì)比分析；(5)基于 INTERNET的遠(yuǎn)程

3、監(jiān)控與數(shù)據(jù)處理(微震數(shù)據(jù)處理中心提供數(shù)據(jù)分析和處理服務(wù))；(6)微震結(jié)果三維展示，可實(shí)現(xiàn)微震定位結(jié)果的平面、剖面、空間的精確顯示，實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間范圍、能量范圍、區(qū)域范圍的各種篩選展示，實(shí)現(xiàn)微震數(shù)據(jù)結(jié)果的各種統(tǒng)計(jì)分析。3、系統(tǒng)特點(diǎn)KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：(1)基于以太網(wǎng)的信號(hào)傳輸模式監(jiān)測(cè)信號(hào)的傳輸采用非常成熟的以太網(wǎng)技術(shù)，基于 IP/TCP 協(xié)議，保證了傳輸速度和傳輸質(zhì)量，且井下主機(jī)可直接并入工業(yè)環(huán)網(wǎng)，不必鋪設(shè)專用信號(hào)電纜和光纜，節(jié)省初期投資；(2)可擴(kuò)展性強(qiáng)KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的井下監(jiān)測(cè)分站可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)并聯(lián)同時(shí)工作的方式，每臺(tái)分站 1

4、2 通道，最多可擴(kuò)展至 10 臺(tái)級(jí)聯(lián)，共 120 通道，完全滿足了大型礦山的監(jiān)測(cè)需求；(3)可靠的拾震傳感器拾震傳感器選用無(wú)源自感應(yīng)震動(dòng)傳感模塊，靈敏度達(dá)到 180Vm/s,可感受到微弱的震動(dòng)信號(hào)，保證了記錄信息的真實(shí)性和可靠性；(4)豐富的軟件系統(tǒng)配備了微震數(shù)據(jù)采集軟件、微震數(shù)據(jù)定位和能量計(jì)算軟件、微震信號(hào)分析軟件(可實(shí)現(xiàn)濾波、頻譜計(jì)算、去噪、小波分析)、微震結(jié)果三維展示軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件等軟件，每個(gè)軟件自成體系，人機(jī)界面友好，操作簡(jiǎn)單。軟件部分包括用于完成微震信號(hào)(震動(dòng))提取、可視化分析、波群分離和篩選等功能的軟件和用于巖體震動(dòng)信號(hào)三維精確定位和能量計(jì)算的軟件。配套軟件包括具有礦震頻次、能

5、量和震源集中度規(guī)律分析、日程報(bào)表等功能的軟件、SURFERH 常圖形分析報(bào)表軟件、 與三維 CAD*質(zhì)模型結(jié)合的微震時(shí)空分布規(guī)律分析軟件(微震三維可視化軟件)。(5)波形分析功能強(qiáng)大可對(duì)采集的波形進(jìn)行微積分、高通、低通、帶通濾波、頻譜計(jì)算和分析、去噪、時(shí)域分析、幅域分析、小波變換等分析，滿足工程需要；(6)定位方法科學(xué)選用 P-S 波定位計(jì)算方法、單純形法、雙曲線法、組合法等定位方法，為精確定位提供了必要的基礎(chǔ)；(7)能量計(jì)算精確充分考慮拾震傳感器性能、震源機(jī)制和破裂尺度、微震波傳播速度、衰減規(guī)律等因素，精確計(jì)算震源能量；(8)自動(dòng)化程度高可實(shí)現(xiàn)微震信號(hào)的自動(dòng)采集、定位，自動(dòng)化程度高。4、技術(shù)

6、參數(shù)(1)通道數(shù)一一 24 通道(說(shuō)明：保證定位精度)；(2)定位精度一一工作面附近誤差 8 米以內(nèi)，全礦井誤差 20 米以內(nèi)(說(shuō)明：達(dá)到可監(jiān)測(cè)預(yù)警煤礦動(dòng)力災(zāi)害、采動(dòng)影響等目的需要)；(3)傳輸距離一一不小于 40 公里(說(shuō)明：保證全礦井高精度監(jiān)測(cè))；(4)數(shù)據(jù)傳輸方式一一光纜傳輸(說(shuō)明：利用礦井環(huán)網(wǎng)主光纜，減少敷設(shè)電纜的投入提高數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，避免電纜傳輸?shù)母蓴_和信號(hào)衰減)；(5)檢波器頻率范圍一一 0.1-1500HZ(說(shuō)明：包括了礦井巖石破裂和礦震信號(hào))；(6)采樣頻率一一 1000HZ 以上(說(shuō)明：采樣頻率越高，分辨率越高，定位精度越高)；(7)傳輸速率：10M/S(百兆網(wǎng)結(jié)構(gòu))

7、(說(shuō)明：保證 24 個(gè)以上檢波器的數(shù)據(jù)有效傳輸)；(8)同步參數(shù)一一光電耦合同步，誤差小于 10-6 秒(說(shuō)明：保證各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)同步)；(9)能夠?qū)崿F(xiàn)本地和異地遠(yuǎn)程監(jiān)控一一方便售后服務(wù)和數(shù)據(jù)處理；(10)采用 TCP/IP 通信協(xié)議，能夠與本礦工業(yè)環(huán)網(wǎng)兼容一一減少敷設(shè)電纜費(fèi)用；(11)防爆等級(jí)一一井下主要用電設(shè)備有 MA 標(biāo)志；主要技術(shù)指標(biāo)一覽表傳輸通道個(gè)數(shù)24 通道，最大可擴(kuò)展至 120 通道傳感器安裝在錨桿上或深部鉆孔中拾震器靈敏度180V-m/s地下震動(dòng)信號(hào)頻帶寬度0.11500 左右 Hz信號(hào)傳輸形式數(shù)字信號(hào)傳輸非線形誤差95%記錄和處理的動(dòng)態(tài)范圍0110dB米樣頻率最大 10KHz信號(hào)

8、線電壓等級(jí)直流 042V設(shè)備安全類型地面信號(hào)米集站到井下為本質(zhì)安全型信號(hào)傳輸跑離不小于 10km定位精確度監(jiān)測(cè)區(qū)域：整個(gè)礦井區(qū)域 10X10Km2合理布置傳感器后土 10m(X,Y),8m(Z);震源定位最小震動(dòng)能量100J系統(tǒng)井下部分安全等級(jí)IP54系統(tǒng)井下部分防爆等級(jí)EExiaI（可用于任何瓦斯條件下）.供電井下監(jiān)測(cè)分站可由 127V 供電線供電，微震傳感器不需要供電微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)案例:廳 P貨物規(guī)格型號(hào)客戶名稱1KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)山東滕東生建煤礦2KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)肥礦集團(tuán)梁寶寺煤礦3KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)山東滕州朝陽(yáng)煤礦4KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)豐源煤電北徐樓煤礦5KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)濟(jì)寧 M 業(yè)集團(tuán)陽(yáng)城煤礦6KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)山東黃金（兩套）7KJ551 微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新巨龍能源公司（