KJ2303煤礦地音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2025/3/11
KJ2303煤礦地音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
一、系統(tǒng)概述
在煤礦開(kāi)采活動(dòng)中或者有裂縫等巖層破壞事件時(shí)，巖體的瞬間破裂會(huì)激發(fā)彈性波。這些彈性波攜帶著震源的信息，依賴巖體彈性介質(zhì)向四周傳播。煤礦地音監(jiān)測(cè)就是利用地音傳感器在遠(yuǎn)處測(cè)量這些彈性波信號(hào)，并根據(jù)所監(jiān)測(cè)的地音信號(hào)特征來(lái)確定破裂的發(fā)生時(shí)間、空間位置、尺度、強(qiáng)度及性質(zhì)。 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，地音傳感器接收井下巖體破裂的彈性波，并將機(jī)械震動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給礦用地音監(jiān)測(cè)分站。礦用地音分站將各道彈性波的信息通過(guò)井下環(huán)形網(wǎng)絡(luò)傳輸給地面采集主機(jī)/服務(wù)器；采集主機(jī)/服務(wù)器將采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并展示為波形文件。分析主機(jī)從采集主機(jī)提取有用數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、標(biāo)準(zhǔn)、定位、分析，并輸出關(guān)于事件的能量、頻次、分布信息報(bào)表、圖形等。 專業(yè)人員可以根據(jù)分析主機(jī)提取的數(shù)據(jù)，進(jìn)行更為專業(yè)的分析，從而對(duì)礦方實(shí)際開(kāi)采中的頂板巖層動(dòng)力規(guī)律進(jìn)行總結(jié)甚至是動(dòng)力災(zāi)害的預(yù)警等。
二、系統(tǒng)組成
>>地面設(shè)備 地面設(shè)備由采集主機(jī)（可選用服務(wù)器）、分析主機(jī)、礦方自有環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或地面用光纖收發(fā) 器（直連）、UPS電源、打印機(jī)組成。
>>井下設(shè)備 井下設(shè)備主要由KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監(jiān)測(cè)分站、GDD2200礦用本安型地音傳感器、接線盒、礦用電纜（帶屏蔽層）組成。
三、系統(tǒng)主要功能
1. 地 音 采 集 功 能
系統(tǒng)具有對(duì)井下地音信號(hào)的實(shí)時(shí)采集功能；
2.存 儲(chǔ) 功 能
系統(tǒng)具有存儲(chǔ)功能，存儲(chǔ)內(nèi)容如下：
a) 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)煤礦的礦名、地點(diǎn)和地音傳感器信息、安裝位置及狀態(tài)記錄周期等參數(shù)；
b) 系統(tǒng)具有對(duì)井下地音信號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；
存儲(chǔ)時(shí)間
設(shè)備故障/恢復(fù)正常工作時(shí)刻及狀態(tài)等記錄應(yīng)保存1年以上。當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，丟失上述信息的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)不大于5min。
3. 查 詢 功 能
系統(tǒng)具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能,系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)地音的歷史數(shù)據(jù)可按照日期段等查詢條件進(jìn)行查詢；并具有分析數(shù)據(jù)的查詢功能；
4.顯 示 功 能
1）系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)的顯示功能；
2）系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)地音波形圖形顯示功能；
5.打 印 功 能
系統(tǒng)具有報(bào)表打印功能；
6.人 機(jī) 對(duì) 話
1)系統(tǒng)應(yīng)具有人機(jī)對(duì)話功能，以便于參數(shù)新增、刪除、修改等。
2）系統(tǒng)應(yīng)具有操作權(quán)限管理功能，對(duì)參數(shù)設(shè)置等必須使用密碼操作。
7. 自 診 斷 功 能
當(dāng)?shù)匾舴终镜仍O(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能診斷出故障，報(bào)警并記錄故障時(shí)間和故障設(shè)備，以供查詢。
8.備 用 電 源 功 能
在電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)應(yīng)具有備用電源功能：地面中心站備用電源在系統(tǒng)電網(wǎng)停電后應(yīng)保證中心站設(shè)備正常工作不小于2h，分站的后備電源應(yīng)保證分站及地音傳感器正常工作不小于2h。
9.自 動(dòng) 清 理 功 能
當(dāng)存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和波形文件的磁盤(pán)出現(xiàn)空間不足時(shí)，可以選擇停止通訊或者刪除歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。
10.其 他 功 能
1）系統(tǒng)具有軟件自監(jiān)視功能；
2）系統(tǒng)具有軟件容錯(cuò)功能；
3）系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)多任務(wù)功能，對(duì)參數(shù)傳輸、處理、存儲(chǔ)和顯示等能周期地循環(huán)運(yùn)行而不中斷。
四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
五、系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
>> 系統(tǒng)井下傳感器靈敏度為500mV/g，采用錨桿固定安裝方式；
>> 系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)地音事件的頻率范圍：10Hz~2200Hz；
>> 系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)地音事件的信號(hào)范圍：0~10g；
>> 最大可識(shí)別能量：100J；
>> 分站備用電源時(shí)間：≥2h；
>> 系統(tǒng)采樣頻率：500Hz-10kHz可設(shè)；
>> 地音分站：A/D采集位數(shù)24位；
>> 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍可以覆蓋工作面，能多層次連續(xù)監(jiān)測(cè)；
>> 信號(hào)傳輸形式：數(shù)字式、二進(jìn)制，光纖與通信電纜互聯(lián)結(jié)合，分站到交換機(jī)之間用光纖，分站到地音傳感器之間用；
>> 存儲(chǔ)容量：斷線續(xù)存容量14GB，通訊恢復(fù)自動(dòng)上傳歷史波形數(shù)據(jù)；
>> 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)容量：?jiǎn)畏终緲?biāo)配16通道；
>> 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)濾波，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾、除噪，自動(dòng)篩選有效信號(hào)；
>> 系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行可靠性與完善的配件供應(yīng)；
>> 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集同步時(shí)間精度≤10-6s；
>> 系統(tǒng)誤碼率：誤碼率不大于10-8；
>> 系統(tǒng)傳輸距離：分站到地面之間的距離不小于20km（采用MGTSV-4B光纜）；
傳感器到分站的距離不大于2km（采用MHYVP電纜）；
>> 系統(tǒng)巡檢時(shí)間：不大于30s；
>> 畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間：調(diào)出整幅畫(huà)面的85%的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于2s，其余畫(huà)面應(yīng)不大于5s。
六、主要設(shè)備技術(shù)指標(biāo)
KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監(jiān)測(cè)分站
KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監(jiān)測(cè)分站（簡(jiǎn)稱：分站）用于接收井下地音活動(dòng)的震動(dòng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下分站接收到的礦山地音信號(hào)波形；并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理并傳輸至上位機(jī)采集軟件 的數(shù)據(jù)庫(kù)，為礦用地音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分之一。
1）防爆標(biāo)志：“Ex db [ib Mb]ⅠMb”
2）供電電源及功耗：
a. 額定電壓：AC 127 V/660 V；
b. 視在功率：≤80 VA； c. 電源在75%～110%波動(dòng)時(shí),應(yīng)能正常工作；
3）備用電池
a. 供電時(shí)間：≥2 h(額定工作狀態(tài))；
b. 電池型號(hào)規(guī)格及數(shù)量：鎳氫電池D 10000型，1.2 V/10 Ah，10節(jié)串聯(lián)；電池組澆封，符合 GB/T 22084.2-2008的要求；
c. 轉(zhuǎn)換時(shí)間：不大于0.5 s；
4）信號(hào)輸入與輸出： 振動(dòng)信號(hào)輸入（共16通道輸入）
a. 信號(hào)輸入電壓峰峰值范圍：0 ～10 V； b. 信號(hào)輸入頻率范圍：10Hz～ 2200Hz；
c. 信號(hào)輸入與輸出峰峰值誤差：≤1%； d. 信號(hào)輸入與輸出頻率誤差：≤1%；
以太網(wǎng)光信號(hào)輸出：
a. 接口數(shù)量：2個(gè)； b. 通信協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP通訊協(xié)議；
c. 傳輸方式：全雙工/半雙工自適應(yīng)； d. 光發(fā)射功率：（-12～0）dBm；
e. 光接收靈敏度：-30 dBm（光波長(zhǎng)為1310 nm）； f. 光纖傳輸距離：20 km；
以太網(wǎng)電信號(hào)輸出：
a. 接口數(shù)量：2個(gè)； b. 傳輸方式：全雙工，TCP/IP協(xié)議，電傳輸；
c. 傳輸速率：10 Mbps / 100 Mbps自適應(yīng)； d. 信號(hào)工作電壓峰峰值：1.5V～5.0V；
e. 最大傳輸距離：100m；
5）功能
a. 液晶顯示功能：顯示內(nèi)容有：通訊狀態(tài)，采集狀態(tài)，交/直流工作方式，內(nèi)部存儲(chǔ)器工作狀態(tài)；
b. 采集傳輸功能：采集16路模擬信號(hào)；通過(guò)上位機(jī)軟件的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)不同采樣頻率的設(shè)置（ 0Hz～ 10KHz可設(shè)），所有模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理后經(jīng)以太網(wǎng)上傳至上位機(jī)；
c. 斷線續(xù)傳功能：在通訊不正常的狀態(tài)下，分站可繼續(xù)存儲(chǔ)所采集到的震動(dòng)波形數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)容量為14GB，通訊恢復(fù)自動(dòng)上傳歷史數(shù)據(jù)。
GDD2200礦用本安型地音傳感器
GDD2200礦用本安型地音傳感器（簡(jiǎn)稱：地音傳感器）用于接收井下地音活動(dòng)的震動(dòng)，將震動(dòng)波的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能量， 并將接收到實(shí)時(shí)震動(dòng)波形通過(guò)分站傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，用于井下地 音監(jiān)測(cè)的能量分析。
1）防爆標(biāo)志：Ex ib I Mb ;
2）測(cè)量量程與誤差
a . 振動(dòng)測(cè)量范圍：10 ～10g； b. 頻率接收范圍：10 Hz～2200 Hz；
3）信號(hào)輸出與誤差 a. 信號(hào)性質(zhì)：正弦波電壓信號(hào)； b. 輸出電壓范圍（峰峰值）：0 V～10 V； d. 輸出電壓值誤差: ±15％；
4）主要功能：振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)。
5）靈敏度：500 mV/g。
七、設(shè)備清單
八、服務(wù)及售后
我公司服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)，有經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員在全國(guó)巡回服務(wù)，公司在山東、山西、河南、河北、內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、新疆、湖南、湖北、江蘇、安徽、云南、貴州、四川、 廣西、東北等主要的煤礦或非煤礦產(chǎn)區(qū)設(shè)有辦事處和售后服務(wù)機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及優(yōu)良的售后服務(wù)贏得了廣大用戶的信任和支持。
