本文關(guān)鍵詞：微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀的研究

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【摘要】：20世紀(jì)的30年代末,美國(guó)L.阿伯特及W.L.杜瓦爾發(fā)現(xiàn)微震(聲發(fā)射)現(xiàn)象,研究表明礦山動(dòng)力災(zāi)害,無(wú)論是煤礦,還是其它礦山,開(kāi)采過(guò)程中可能造成礦山的動(dòng)力災(zāi)害的主要因素有微破裂萌發(fā)、貫通、發(fā)展和斷裂等,這些是應(yīng)力場(chǎng)的擾動(dòng)誘發(fā)的,屬于失穩(wěn)的巖石破壞過(guò)程。礦山動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生前,會(huì)有一定的前兆,微震就是非常重要的預(yù)兆,微震監(jiān)測(cè)技術(shù)作為監(jiān)測(cè)礦山在開(kāi)采過(guò)程中所引發(fā)的動(dòng)力災(zāi)害的主要的一種方法,能夠做到有效地對(duì)礦山動(dòng)力災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)。他的主要手段是利用微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的區(qū)域周圍,布置一定個(gè)數(shù)的地震波傳感器(布置的密度要合理),組成傳感器三維幾何臺(tái)陣,當(dāng)發(fā)生微震在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)時(shí),傳感器即可對(duì)信號(hào)拾取,并將這種物理量進(jìn)行電壓量的轉(zhuǎn)化,然后可以通過(guò)多點(diǎn)采集的同步數(shù)據(jù),判斷各個(gè)傳感器對(duì)信號(hào)拾取的時(shí)間,與各個(gè)傳感器的坐標(biāo)和測(cè)得的波速一并帶入到方程來(lái)求解,就可以把發(fā)射源的時(shí)間和空間參數(shù)確定出來(lái),以取得定位的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)微震定位的高精確性,非常重要的是微震信號(hào)的采集,本文所研究的主要內(nèi)容就是微震監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā),以STM32F407作為主控芯片,整個(gè)系統(tǒng)的具體工作為：首先采用高靈敏度的地震波傳感器拾取微震信號(hào),并在前端的信號(hào)調(diào)理電路將采集的信號(hào)進(jìn)行一系列放大和濾波的處理,隨后送入信號(hào)到A/D轉(zhuǎn)換電路,采用精度較高的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換過(guò)的微震信號(hào)送到FPGA進(jìn)行緩存、去噪等數(shù)據(jù)的處理,經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)通過(guò)SPI送到STM32F407中,最后由STM32F407控制數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳送到上位機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)在完成微震信號(hào)的采集傳輸工作方面,采用FPGA對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,提高了數(shù)據(jù)處理的速度和精度,并在FPGA中實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的小波閾值去噪,使去噪效果更好,信號(hào)采集的精確度進(jìn)一步提高,最后采集的數(shù)據(jù)采用基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)到上位機(jī)的傳送,可以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳送。最后,本文對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)做了試驗(yàn)測(cè)試和仿真,介紹了調(diào)試方法和部分波形的仿真,包括陷波電路、低通濾波電路的仿真圖和改進(jìn)的小波閾值去噪仿真圖,在論文的結(jié)束部分,總結(jié)了本文的工作,并提出了展望。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP274.2

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅娜;王利兵;王靜;宋昭;趙永紅;李細(xì)順;賈華;陳凱男;趙志遠(yuǎn);;基于小波模極大值的地震信號(hào)去噪研究[J];山西地震;2015年02期

2 曾浩;張祺;鄭斯凱;;基于STM32F407的圖像遠(yuǎn)程采集終端[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2014年11期

3 余芳芳;郭來(lái)功;李良光;;基于STM32F407的微震信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2014年07期

4 謝廷婷;彭鼎祥;鄭積仕;;一種多通道動(dòng)態(tài)均衡先進(jìn)先出緩存機(jī)制[J];太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào);2013年06期

5 郭來(lái)功;歐陽(yáng)名三;;一種高精度微震信息采集系統(tǒng)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2013年11期

6 姜福興;魏全德;姚順利;王存文;曲效成;;沖擊地壓防治關(guān)鍵理論與技術(shù)分析[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2013年06期

7 石云波;趙銳;唐軍;劉俊;李科杰;;單片三軸大量程加速度傳感器性能測(cè)試與分析[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年09期

8 王濤;羅莉;白晗;趙天磊;;一種高性能SD/TF卡控制器IP核設(shè)計(jì)[J];信息通信;2012年04期

9 肖積濤;馬幼鳴;周鳴爭(zhēng);周明龍;;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2012年06期

10 王拴中;朱玉田;;改進(jìn)小波閾值去噪法的對(duì)比性仿真實(shí)驗(yàn)與分析[J];噪聲與振動(dòng)控制;2012年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉建坡;深井礦山地壓活動(dòng)與微震時(shí)空演化關(guān)系研究[D];東北大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 于雪蓮;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];河北大學(xué);2014年

2 江明;基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1171161