本發(fā)明涉及一種微震監(jiān)測系統(tǒng)及其時鐘同步方法。

背景技術(shù)：

微震監(jiān)測是煤礦分析礦區(qū)內(nèi)應(yīng)力分布，預(yù)測沖擊礦壓的主要手段之一。目前煤礦所使用的微震監(jiān)測系統(tǒng)基本上都是由主機、數(shù)據(jù)采集站、傳感器三大部分組成，傳感器信號傳送到數(shù)據(jù)采集站，數(shù)據(jù)采集站進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將數(shù)字信號傳送到主機，數(shù)據(jù)采集站可接多路傳感器，主機可接多路數(shù)據(jù)采集站。在這些監(jiān)測系統(tǒng)中，傳感器輸出的是模擬信號，通過電纜傳送該模擬信號。但模擬信號沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，線路越長，噪聲的積累也就越多，這樣就降低了信號的分辨率。如果監(jiān)測點分布的比較分散，為了提高分辨率，就需要多個數(shù)據(jù)采集站，這樣又提高了成本，增加施工工作量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能大大提高信號分辨率，增加傳輸距離的微震監(jiān)測系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機、光纖發(fā)收器、數(shù)據(jù)采集站、傳感器，所述傳感器包括震動檢波器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器；傳感器與數(shù)據(jù)采集站通過礦用通信電纜連接。

本發(fā)明還提供的一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，與上述微震監(jiān)測系統(tǒng)不同之處在于，還包括計算機，計算機與數(shù)據(jù)采集站連接，數(shù)據(jù)采集站與傳感器通過無線連接。

本發(fā)明提供的兩種微震監(jiān)測系統(tǒng)有益效果在于：傳感器輸出的模擬信號就地模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字化處理在前端進(jìn)行，這樣大大提高了信號分辨率，增加了傳輸距離。

本發(fā)明還提供一種微震監(jiān)測系統(tǒng)的時鐘同步方法，其特征在于，該方法包括數(shù)據(jù)采集站下發(fā)同步、傳感器接收同步步驟，具體包括：

（1）數(shù)據(jù)采集站下發(fā)同步

a.以數(shù)據(jù)采集站的實時時鐘秒脈沖為基準(zhǔn)，數(shù)據(jù)采集站的微處理器啟動定時100ms的定時器，定時器運行10次后，停止運行，由實時時鐘的秒脈沖啟動新的一輪運行；

b.數(shù)據(jù)采集站的微處理器在每100ms的初始發(fā)送4字節(jié)的同步標(biāo)識信號；

c.數(shù)據(jù)采集站發(fā)送完同步后，轉(zhuǎn)為接收包數(shù)據(jù)狀態(tài)；

（2）傳感器接收同步

e.傳感器接收到同步后，采樣計數(shù)清為0，開始采樣計數(shù)，并將采樣放到緩沖區(qū)中，待下一個100ms傳送到數(shù)據(jù)采集站；

f.傳感器將上一個100ms的采樣打包傳送到數(shù)據(jù)采集站。

本發(fā)明的微震監(jiān)測系統(tǒng)的時鐘同步方法有益效果在于：解決了各個傳感器之間采集信號同步的問題，使數(shù)據(jù)采集站數(shù)據(jù)處理時能夠同步各個傳感器的信號。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一種實施例；

圖2為本發(fā)明第二種實施例；

圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集站發(fā)送時序圖；

圖4為本發(fā)明的傳感器接收時序圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機、光纖發(fā)收器、數(shù)據(jù)采集站、傳感器，所述傳感器包括震動檢波器、放大器，所述傳感器還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器；所述傳感器與數(shù)據(jù)采集站通過礦用通信電纜連接，數(shù)據(jù)采集站通過光纜與光纖收發(fā)器連接。

使用時，傳感器直接輸出數(shù)字信號傳送到數(shù)據(jù)采集站處理，數(shù)據(jù)采集站匯總各路信號后，送到主機。

本發(fā)明提供的一種微震監(jiān)測系統(tǒng)的時鐘同步方法，包括數(shù)據(jù)采集站下發(fā)同步、傳感器接收同步步驟，具體包括：

（1）數(shù)據(jù)采集站下發(fā)同步，如圖3所示：

a.以數(shù)據(jù)采集站的實時時鐘秒脈沖為基準(zhǔn)，數(shù)據(jù)采集站的微處理器啟動定時100ms的定時器，定時器運行10次后，停止運行，由實時時鐘的秒脈沖啟動新的一輪運行；

b.數(shù)據(jù)采集站的微處理器在每100ms的初始發(fā)送4字節(jié)的同步標(biāo)識信號；

c.數(shù)據(jù)采集站發(fā)送完同步后，轉(zhuǎn)為接收包數(shù)據(jù)狀態(tài)；

（2）傳感器接收同步，如圖4所示：

e.傳感器接收到同步后，采樣計數(shù)清為0，開始采樣計數(shù)，并將采樣放到緩沖區(qū)中，待下一個100ms傳送到數(shù)據(jù)采集站；

f.傳感器將上一個100ms的采樣打包傳送到數(shù)據(jù)采集站。

實施例2

如圖2所示，與實施例1不同的地方在于，還包括計算機，計算機與數(shù)據(jù)采集站連接，數(shù)據(jù)采集站與傳感器通過無線連接；該微震監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集站與計算機連接，完成下發(fā)同步信號，接收采樣數(shù)據(jù)并匯總的功能，可廣泛應(yīng)用在油田壓裂觀測中。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供的一種微震監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機、光纖發(fā)收器、數(shù)據(jù)采集站、傳感器，傳感器包括震動檢波器、放大器，傳感器還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器；傳感器與數(shù)據(jù)采集站通過礦用通信電纜連接。本發(fā)明的傳感器將模擬信號就地模數(shù)轉(zhuǎn)換，提高了信號分辨率，增加了傳輸距離。本發(fā)明還提供一種時鐘同步方法，包括數(shù)據(jù)采集站下發(fā)同步、傳感器接收同步：以數(shù)據(jù)采集站的實時時鐘秒脈沖為基準(zhǔn)，啟動定時100ms的定時器，在每100ms的初始發(fā)送4字節(jié)的同步標(biāo)識信號，發(fā)送完同步后，轉(zhuǎn)為接收包數(shù)據(jù)狀態(tài)；傳感器接收到同步后，開始采樣計數(shù)，并將采樣放到緩沖區(qū)中，將上一個100ms的采樣打包傳送到數(shù)據(jù)采集站。本發(fā)明使數(shù)據(jù)采集站數(shù)據(jù)處理時能夠同步各個傳感器的信號。

技術(shù)研發(fā)人員：竇林名;許寶林;鞏思園;蔡武;劉震
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國礦業(yè)大學(xué);徐州弘毅科技發(fā)展有限公司;北京泰潤奇科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.12
技術(shù)公布日：2017.08.18