隨著近代社會電子技術(shù)的飛速發(fā)展,帶來了地球物理勘探技術(shù)的不斷進步。與此同時,礦山開采過程中微震運動帶來的災(zāi)害,已經(jīng)逐漸成為地球物理學(xué)科的重要話題。微震方面引發(fā)的危害已經(jīng)嚴(yán)重影響到人身財產(chǎn)乃至國家的安全,解決這一問題的根本路徑就是提升我國自主微震監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的能力,研制出一套具有自主產(chǎn)權(quán)的新一代高精度微震采集站是礦業(yè)開采行業(yè)的迫切要求。微震監(jiān)測儀器是微震信號采集過程中的核心裝備,自主研發(fā)微震監(jiān)測采集站也就有著非常重要的現(xiàn)實意義。微震監(jiān)測采集站系統(tǒng)主要由微震信號采集和遠(yuǎn)程傳輸兩大部分組成。系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用了現(xiàn)場可編程邏輯門陣列高速、高密度、設(shè)計靈活等特性,整個系統(tǒng)以FPGA作為主控制器,完成對ADS1274模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的采樣控制,將微震檢波器輸出的經(jīng)濾波、放大的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,控制以太網(wǎng)模塊將該數(shù)字信號傳輸?shù)絇C機。在設(shè)計中定制了系統(tǒng)的硬核和軟核,代碼部分使用Verilog HDL語言和C語言結(jié)合的方式完成。系統(tǒng)設(shè)計采用自頂向下分模塊的設(shè)計方法,實現(xiàn)了FPGA的全部邏輯功能。本系統(tǒng)設(shè)計的先進性和創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在：采用可編程運算放大器實現(xiàn)了信號放大倍數(shù)的可配置性,可以根據(jù)不同環(huán)境調(diào)節(jié)放... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

里氏震級1.2.2礦山災(zāi)害常用監(jiān)測方法

圖1-2 ESG微震監(jiān)測系統(tǒng)組成ESG微震監(jiān)測系統(tǒng)主要特點有：(1)可以通過網(wǎng)絡(luò)控制啟動，并實現(xiàn)對多站點配置；(2) 24位模數(shù)轉(zhuǎn)換，內(nèi)置自動校準(zhǔn)功能；(3)以太網(wǎng)通信，TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)的采集；(4)三維可視化軟件環(huán)境，方便實時觀測。1.3.3.2波蘭SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)SOS微震監(jiān)測系統(tǒng)是波蘭礦山研究總院采礦地震研宄所設(shè)計制造的新一代微震監(jiān)測儀器。該研究所在八十年代幵發(fā)了第一代數(shù)字微震監(jiān)測儀LKZ,在九十年代升級為ASI微震監(jiān)測儀，目前更新為基于WINDOWS系統(tǒng)的SOS微震監(jiān)測儀。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對礦震信號進行遠(yuǎn)達(dá)lOKm距離的傳輸，滿足系統(tǒng)的實時性、動態(tài)性和自動監(jiān)測的功能，并能給出礦震信號的完全無失真波形。然后分析波形，就可以準(zhǔn)確的確定出能量大于100J的震動以及發(fā)生時間和空間坐標(biāo)，以此判斷震動類型并定位震源，最后對該區(qū)域綜合評價[16]。這樣就確定該煤礦的微震環(huán)境和等級，為安全生產(chǎn)提供了實際價值。

22煤礦微震監(jiān)測系統(tǒng)的一個監(jiān)測站可以外掛16個拾震傳感器，主機和監(jiān)測站~+10V電壓、4-20mA電流信號傳輸，系統(tǒng)最大巡檢周期不大于Is。22煤礦微震監(jiān)測系統(tǒng)能夠采集微震多通道信號，實現(xiàn)微震波形實時顯示與存儲；分析事件波形數(shù)據(jù)，震源坐標(biāo)自動定位；動態(tài)顯示震源位置，支持定位誤差能夠?qū)崿F(xiàn)歷史數(shù)據(jù)回放、統(tǒng)計報表功能；支持波形統(tǒng)計分析，能實現(xiàn)能量、和事件統(tǒng)計，便于管理人員分析決策。22煤礦微震監(jiān)測系統(tǒng)主要特點有：對微地震、聲發(fā)射、超低頻及次聲波等多種信號進行多點實時監(jiān)測；實現(xiàn)了地面集中遠(yuǎn)距離（大于13Km)供電和模擬信號源距離傳輸；基于微震監(jiān)測數(shù)據(jù)進行臨界值、趨勢、多指標(biāo)稱合分析；信號源或危險源自動定位及能量計算；基于煤巖動力災(zāi)害時空演化特征的自動預(yù)警準(zhǔn)則進行分級自動預(yù)警。國內(nèi)微震系統(tǒng)存在的問題十世紀(jì)90年代初發(fā)展至今，隨著微震監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和推廣，己經(jīng)在諸多大遍應(yīng)用。在多年時間收集了大規(guī)模的微震數(shù)據(jù)擁有了很多的科學(xué)經(jīng)驗


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