微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

ARAMISM/E微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)—來(lái)自波蘭EMAG公司的微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)天地科技股份有限公司開(kāi)采設(shè)計(jì)事業(yè)部波蘭采礦電氣及自動(dòng)化研究發(fā)展中心2009年2月系統(tǒng)概述ARAMISM/E微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成數(shù)字通信系統(tǒng)（DTSS）,實(shí)現(xiàn)了礦山震動(dòng)定位及震動(dòng)能量計(jì)算。拾震器（或微震探頭）獲得震動(dòng)事件并將其處理為數(shù)字信號(hào)，然后由數(shù)字通信系統(tǒng)傳送至地面。系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)震動(dòng)能量大于100J、震動(dòng)頻率0?150Hz及動(dòng)態(tài)范圍低于100dB的震動(dòng)事件。根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍的不同，系統(tǒng)可選用不同頻率范圍的傳感器。數(shù)字通信系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離通信電纜實(shí)現(xiàn)三向震動(dòng)速率變化（X,Y,Z）信號(hào)的傳輸。系統(tǒng)通過(guò)24位。-6轉(zhuǎn)換器提供震動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和記錄，基于記錄服務(wù)器完成連續(xù)、實(shí)時(shí)的震動(dòng)監(jiān)測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)版系統(tǒng)軟件每個(gè)通道提供一路監(jiān)測(cè)信號(hào)；可選的每通道3路信號(hào)監(jiān)測(cè)需采用非標(biāo)準(zhǔn)版的軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)三向監(jiān)測(cè)的微震活動(dòng)。系統(tǒng)特點(diǎn)：集中供電，拾震器（或微震探頭）布置方便，無(wú)需井下供電；供電與信號(hào)傳輸共用一路通信電纜；一路通信電纜可實(shí)現(xiàn)三向信號(hào)的同步傳輸；系統(tǒng)通信采用數(shù)字信號(hào)方式,且信號(hào)處理能力強(qiáng)（24位）；傳感器即可采用拾震器也可配合低頻微震探頭共同使用,配置靈活；地面集中控制,系統(tǒng)設(shè)置簡(jiǎn)便；實(shí)現(xiàn)微震現(xiàn)象的不間斷、持續(xù)測(cè)量；GPS時(shí)鐘精確計(jì)時(shí)；系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度高,監(jiān)測(cè)范圍大。系統(tǒng)原理微震是巖體破裂的萌生、發(fā)展、貫通等失穩(wěn)過(guò)程,并伴隨有彈性波或應(yīng)力波在周?chē)鷰r體快速釋放和傳播的動(dòng)力現(xiàn)象。在礦山,微震是由地下開(kāi)采活動(dòng)誘發(fā)的,其震動(dòng)能量為102?1010J；震動(dòng)頻率低，大約0?150Hz；影響范圍從幾百米到幾百公里,甚至幾千公里。相比大地地震,微震震中淺,強(qiáng)度低；震動(dòng)頻率高,影響范圍??；而與地音相比,其為一種低頻率、高能量的震動(dòng)。微震監(jiān)測(cè)就是采用微震網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)提供微震震源位置和發(fā)生時(shí)間來(lái)確定一個(gè)微震事件，并計(jì)算釋放的能量；進(jìn)而統(tǒng)計(jì)微震活動(dòng)性的強(qiáng)弱和頻率，并結(jié)合微震事件分布的位置判斷潛在的礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)（沖擊地壓）規(guī)律，通過(guò)識(shí)別礦山動(dòng)力災(zāi)害活動(dòng)規(guī)律（沖擊地壓）實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和預(yù)警。ARAMISM/E傳感器（拾震器或微震探頭）接收原始的微震信號(hào)后將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)送到系統(tǒng)的信號(hào)采集單元；經(jīng)濾波處理后保存到記錄服務(wù)器，然后發(fā)送到分析計(jì)算機(jī)；分析計(jì)算機(jī)上的系統(tǒng)軟件采用三種定位方法和兩種能量計(jì)算方法對(duì)微震事件數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)微震事件的定位及能量計(jì)算，并將定位結(jié)果顯示在礦區(qū)平面示意圖上。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微震監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和地球物理學(xué)，是相關(guān)學(xué)科交叉集成的應(yīng)用結(jié)果。因此，ARAMISM/E微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖1所示，包括以下部分：系統(tǒng)地面部分：由安裝在系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)器上的ARAMISWIN軟件（微震事件定位、震動(dòng)能量計(jì)算）和MAP_CREATOR軟件（定位結(jié)果顯示）組成的數(shù)據(jù)處理部分；安裝有ARAMIS_REJ軟件（DTSS傳輸系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件）的系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄服務(wù)器；數(shù)字通信子系統(tǒng)（DTSS），該部分包括：SP/DTSS地面中心站，其由OCGA數(shù)字信號(hào)接收器、配備GPS時(shí)鐘的ST/DTSS傳輸控制器、TRS-2安全變壓器及SR15-150-4/11I供電裝置。系統(tǒng)井下部分：SN/DTSS井下分站（通過(guò)通信電纜與地面部分聯(lián)接），其包括SPI-70拾震器及NSGA發(fā)射器。另外，NSGA發(fā)射器還可與GVu（頂板微震探頭）、GVd（底板微震探頭）、GH（水平微震探頭）以及自帶SPI-70拾震器的CS/DTSS連接。

地面I井下傳感器微熏拾宸器GHCS^DTSSNgqA井下發(fā)射器DT^S地面中心站ARAMISM'Esiro?ssingserver數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)"'■"■inMimsj地面I井下傳感器微熏拾宸器GHCS^DTSSNgqA井下發(fā)射器DT^S地面中心站ARAMISM'Esiro?ssingserver數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)"'■"■inMimsjARAMISM/Erecordingserver數(shù)據(jù)記錄服務(wù)器WAfrJilMCl圖1ARAMISM/E系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4系統(tǒng)功能ARAMISM/E標(biāo)準(zhǔn)版配備ARAMIS_WIN軟件，系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)礦山井下微震事件并提供以下功能：即時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)收集震動(dòng)信息記錄并進(jìn)行濾波處理；自動(dòng)生成震動(dòng)信號(hào)波形圖；定期打包保存震動(dòng)記錄信息；歷史震動(dòng)信息查看；手動(dòng)拾取通道信息進(jìn)行震源定位并顯示在平面圖上（如圖2、3所示）；震動(dòng)圖形的保存；拾震器（或微震探頭）參數(shù)的輸入和修改；設(shè)置微震事件的傳輸方式；與地面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)ARP2000軟件和沖擊地壓綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)HESTIA軟件配合使用，實(shí)現(xiàn)更精確震源定位和震動(dòng)危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)。軟件界面友好，保證用戶方便使用系統(tǒng)的各個(gè)功能；同時(shí)，系統(tǒng)軟件提供了連續(xù)自動(dòng)顯示來(lái)自ARAMISM/E震動(dòng)記錄信息功能。系統(tǒng)軟件根據(jù)震動(dòng)記錄信息的日期自動(dòng)實(shí)現(xiàn)每月生成信息的文件目錄，按年打包保存。用戶可以無(wú)限制訪問(wèn)存檔數(shù)據(jù)，并且能實(shí)現(xiàn)震動(dòng)信息回放、便捷分析震動(dòng)現(xiàn)象、靈活處理震動(dòng)記錄信息。ARAMISWIN系統(tǒng)軟件處理定位震源位置和震動(dòng)能量基于下列方法：震源定位：P波法，圓周計(jì)算法、S—P波法震動(dòng)能量計(jì)算：信號(hào)全能法，信號(hào)周期法頻率分析及震動(dòng)記錄信號(hào)的數(shù)字濾波。震源定位點(diǎn)可顯示在礦圖中，礦圖能夠放大和平移方便觀察震動(dòng)源點(diǎn)，并且還可以設(shè)置在礦圖中查看震動(dòng)定位的計(jì)算初始點(diǎn)。圖2微震事件波形圖顯示、定位及能量計(jì)算界面ARAMIS_WIN軟件的最低硬件配置要求：CPU：PentiumIV2.4GHz內(nèi)存：512MBRAM

硬盤(pán)容量：50MB（軟件），500MB（數(shù)據(jù)）操作系統(tǒng)：WINDOWS98/2000/XP專業(yè)版顯示屏率：1024x768顯示器：19寸液晶顯示器ARAMIS_REJ軟件最低配置要求：CPU：PentiumIV2.4GHz內(nèi)存：512MBRAM■硬盤(pán)容量：80G■操作系統(tǒng)：WINDOWS98/2000/XP專業(yè)版■顯示屏率：800x600■顯示器：10.5寸液晶顯示器所有計(jì)算機(jī)要求配備4小時(shí)的UPSO圖3微震事件定位結(jié)果顯示

5技術(shù)參數(shù)表1ARAMISAM/E微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)列表監(jiān)測(cè)通道每個(gè)DTSS模塊16通道（標(biāo)準(zhǔn)）可選：軟件升級(jí)后可實(shí)現(xiàn)每通道傳輸三向參數(shù)，即48-16通道。傳感器安裝在SN/DTSS井下分站中的SPI-70拾震器自帶拾震器的CS/DTSS低頻GVu、GVd及GH的微震探頭.地下監(jiān)測(cè)信號(hào)頻率范圍0-150Hz,信號(hào)傳輸形式數(shù)字式、二進(jìn)制記錄動(dòng)態(tài)處理范圍<=110dB,井下設(shè)備安全類(lèi)型地面以下為本質(zhì)安全型通信電纜電壓直流<35V,信號(hào)傳輸距離如果通信電纜電容V0.6^F、電阻V700Q時(shí)，傳輸距離＜10km；DTSS通信系統(tǒng)傳輸速率19200b/s,定位精度合理布置傳感器后土20m（X,Y）,土50m（Z）采樣頻率500Hz,震源定位的最小震動(dòng)能量102J,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）.6設(shè)備配置表2ARAMISM/E微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置一覽表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量1井下分站SN/DTSS個(gè)161.1拾震器SPI-70個(gè)161.2發(fā)射器NSGA個(gè)161.3隔爆箱個(gè)162地面中心站SP/DTSS臺(tái)12.1信號(hào)接收器OCGA個(gè)162.2GPS時(shí)鐘接收器個(gè)12.3傳輸控制器ST/DTSS個(gè)13信號(hào)記錄服務(wù)器臺(tái)13.1監(jiān)控軟件ARJ_REG套13.2工控機(jī)（系統(tǒng)監(jiān)控軟件及數(shù)據(jù)記錄功能）臺(tái)1

4機(jī)柜及配件套15系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件ARAMIS_WIN套16專用工具套37分析計(jì)算機(jī)HP商用臺(tái)式機(jī)臺(tái)18A3彩色打印機(jī)HP彩色打印機(jī)臺(tái)19UPS電源（在線式，＞4小時(shí)供電）臺(tái)110通信電纜m若干10.1礦用聚乙烯絕緣、鋁/聚乙烯粘結(jié)護(hù)層、鍍鋅鋼絲鎧裝、阻燃聚氯乙烯護(hù)套通信電纜（井筒）MHYA32-20X2X0.8m若干10.2礦用聚乙烯絕緣、阻燃聚氯乙烯護(hù)套通信電纜（平巷、斜巷及硐室）MHYV-20X2X0.8m若干10.3MHYV-4X2X0.8m若干10.4MHYV-2X2X0.8m若干10.5MHYV-1X2X0.8m若干11煤礦用隔爆型低壓電纜接線盒個(gè)若干注：9?11項(xiàng)用戶自行購(gòu)買(mǎi)7系統(tǒng)報(bào)價(jià)ARAMISM/E報(bào)價(jià)清單（16通道拾震器）序號(hào)商品名稱型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（元）1井下分站SN/DTSS個(gè)161.1拾震器SPI-170個(gè)168500013600001.2信號(hào)發(fā)射裝置NSGA個(gè)16250004000001.3傳感器防爆箱個(gè)164870779202地面中心站SP/DTSS臺(tái)12.1信號(hào)接收裝置OCGA個(gè)16499007984002.2GPS時(shí)鐘接收裝置個(gè)1840084002.3光電隔離柵個(gè)1900090002.4立式機(jī)柜臺(tái)112250122503信號(hào)記錄儀臺(tái)13.1系統(tǒng)監(jiān)控軟件ARJ_REG套12410002410003.2工控機(jī)（系統(tǒng)監(jiān)控軟件及記錄功^邑）臺(tái)132166321664系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件ARAMIS_WIN套12525002525005分析計(jì)算機(jī)臺(tái)1900090006打印機(jī)臺(tái)150005000

小計(jì)：3205636技術(shù)服務(wù)費(fèi)：350000總計(jì)：3555636優(yōu)惠報(bào)價(jià)：3550000ARAMISM/E報(bào)價(jià)清單（16通道微震探頭）序號(hào)商品名稱型號(hào)單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（元）1井下分站個(gè)161.1微震探頭GVu或GVd個(gè)16239003824001.2信號(hào)發(fā)射裝置NSGA個(gè)16250004000002地面中心站SP/DTSS臺(tái)12.1信號(hào)接收裝置OCGA個(gè)16499007984002.2GPS時(shí)鐘接收裝置個(gè)1840084002.3光電隔離柵個(gè)1900090002.4立式機(jī)柜臺(tái)112250122503信號(hào)記錄儀臺(tái)103.1系統(tǒng)監(jiān)控軟件ARJ_REG套12410002410003.2工控機(jī)（系統(tǒng)監(jiān)控軟件及記錄功能）臺(tái)132166321664系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件ARAMIS_WIN套12525002525005分析計(jì)算機(jī)臺(tái)1900090006打印機(jī)臺(tái)150005000小計(jì)：2150116技術(shù)服務(wù)費(fèi)：350000總計(jì)：2500116優(yōu)惠報(bào)價(jià)：25000008應(yīng)用情況ARAMISM/E微震