KJ2303煤礦地音監測系統
2025/3/11
KJ2303煤礦地音監測系統
一、系統概述
在煤礦開采活動中或者有裂縫等巖層破壞事件時，巖體的瞬間破裂會激發彈性波。這些彈性波攜帶著震源的信息，依賴巖體彈性介質向四周傳播。煤礦地音監測就是利用地音傳感器在遠處測量這些彈性波信號，并根據所監測的地音信號特征來確定破裂的發生時間、空間位置、尺度、強度及性質。 系統運行時，地音傳感器接收井下巖體破裂的彈性波，并將機械震動轉化為電信號傳輸給礦用地音監測分站。礦用地音分站將各道彈性波的信息通過井下環形網絡傳輸給地面采集主機/服務器；采集主機/服務器將采集到的數據存入數據庫，并展示為波形文件。分析主機從采集主機提取有用數據進行濾波、標準、定位、分析，并輸出關于事件的能量、頻次、分布信息報表、圖形等。 專業人員可以根據分析主機提取的數據，進行更為專業的分析，從而對礦方實際開采中的頂板巖層動力規律進行總結甚至是動力災害的預警等。
二、系統組成
>>地面設備 地面設備由采集主機（可選用服務器）、分析主機、礦方自有環網網絡或地面用光纖收發 器（直連）、UPS電源、打印機組成。
>>井下設備 井下設備主要由KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監測分站、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、系統主要功能
1. 地 音 采 集 功 能
系統具有對井下地音信號的實時采集功能；
2.存 儲 功 能
系統具有存儲功能，存儲內容如下：
a) 系統監測煤礦的礦名、地點和地音傳感器信息、安裝位置及狀態記錄周期等參數；
b) 系統具有對井下地音信號的數據存儲功能；
存儲時間
設備故障/恢復正常工作時刻及狀態等記錄應保存1年以上。當主機發生故障時，丟失上述信息的時間長度應不大于5min。
3. 查 詢 功 能
系統具有歷史數據查詢功能,系統所監測地音的歷史數據可按照日期段等查詢條件進行查詢；并具有分析數據的查詢功能；
4.顯 示 功 能
1）系統應具有實時設備狀態的顯示功能；
2）系統具有實時地音波形圖形顯示功能；
5.打 印 功 能
系統具有報表打印功能；
6.人 機 對 話
1)系統應具有人機對話功能，以便于參數新增、刪除、修改等。
2）系統應具有操作權限管理功能，對參數設置等必須使用密碼操作。
7. 自 診 斷 功 能
當地音分站等設備出現故障時，系統應能診斷出故障，報警并記錄故障時間和故障設備，以供查詢。
8.備 用 電 源 功 能
在電網停電后，系統應具有備用電源功能：地面中心站備用電源在系統電網停電后應保證中心站設備正常工作不小于2h，分站的后備電源應保證分站及地音傳感器正常工作不小于2h。
9.自 動 清 理 功 能
當存放實時數據庫和波形文件的磁盤出現空間不足時，可以選擇停止通訊或者刪除歷史實時數據庫。
10.其 他 功 能
1）系統具有軟件自監視功能；
2）系統具有軟件容錯功能；
3）系統具有實時多任務功能，對參數傳輸、處理、存儲和顯示等能周期地循環運行而不中斷。
四、系統優勢特點
五、系統主要技術參數
>> 系統井下傳感器靈敏度為500mV/g，采用錨桿固定安裝方式；
>> 系統可監測地音事件的頻率范圍：10Hz~2200Hz；
>> 系統可監測地音事件的信號范圍：0~10g；
>> 最大可識別能量：100J；
>> 分站備用電源時間：≥2h；
>> 系統采樣頻率：500Hz-10kHz可設；
>> 地音分站：A/D采集位數24位；
>> 系統監測范圍可以覆蓋工作面，能多層次連續監測；
>> 信號傳輸形式：數字式、二進制，光纖與通信電纜互聯結合，分站到交換機之間用光纖，分站到地音傳感器之間用；
>> 存儲容量：斷線續存容量14GB，通訊恢復自動上傳歷史波形數據；
>> 系統監測容量：單分站標配16通道；
>> 系統能夠實現自動濾波，對干擾信號進行過濾、除噪，自動篩選有效信號；
>> 系統具有較高的運行可靠性與完善的配件供應；
>> 系統數據采集同步時間精度≤10-6s；
>> 系統誤碼率：誤碼率不大于10-8；
>> 系統傳輸距離：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）；
>> 系統巡檢時間：不大于30s；
>> 畫面響應時間：調出整幅畫面的85%的響應時間應不大于2s，其余畫面應不大于5s。
六、主要設備技術指標
KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監測分站
KJ2303-F礦用隔爆兼本安型地音監測分站（簡稱：分站）用于接收井下地音活動的震動，實時監測井下分站接收到的礦山地音信號波形；并將數據存儲、處理并傳輸至上位機采集軟件 的數據庫，為礦用地音監測系統的組成部分之一。
1）防爆標志：“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%波動時,應能正常工作；
3）備用電池
a. 供電時間：≥2 h(額定工作狀態)；
b. 電池型號規格及數量：鎳氫電池D 10000型，1.2 V/10 Ah，10節串聯；電池組澆封，符合 GB/T 22084.2-2008的要求；
c. 轉換時間：不大于0.5 s；
4）信號輸入與輸出： 振動信號輸入（共16通道輸入）
a. 信號輸入電壓峰峰值范圍：0 ～10 V； b. 信號輸入頻率范圍：10Hz～ 2200Hz；
c. 信號輸入與輸出峰峰值誤差：≤1%； d. 信號輸入與輸出頻率誤差：≤1%；
以太網光信號輸出：
a. 接口數量：2個； b. 通信協議：標準TCP/IP通訊協議；
c. 傳輸方式：全雙工/半雙工自適應； d. 光發射功率：（-12～0）dBm；
e. 光接收靈敏度：-30 dBm（光波長為1310 nm）； f. 光纖傳輸距離：20 km；
以太網電信號輸出：
a. 接口數量：2個； b. 傳輸方式：全雙工，TCP/IP協議，電傳輸；
c. 傳輸速率：10 Mbps / 100 Mbps自適應； d. 信號工作電壓峰峰值：1.5V～5.0V；
e. 最大傳輸距離：100m；
5）功能
a. 液晶顯示功能：顯示內容有：通訊狀態，采集狀態，交/直流工作方式，內部存儲器工作狀態；
b. 采集傳輸功能：采集16路模擬信號；通過上位機軟件的設置，可以實現不同采樣頻率的設置（ 0Hz～ 10KHz可設），所有模擬信號經過數字處理后經以太網上傳至上位機；
c. 斷線續傳功能：在通訊不正常的狀態下，分站可繼續存儲所采集到的震動波形數據，存儲容量為14GB，通訊恢復自動上傳歷史數據。
GDD2200礦用本安型地音傳感器
GDD2200礦用本安型地音傳感器（簡稱：地音傳感器）用于接收井下地音活動的震動，將震動波的機械振動轉化為電能量， 并將接收到實時震動波形通過分站傳輸到上位機，用于井下地 音監測的能量分析。
1）防爆標志：Ex ib I Mb ;
2）測量量程與誤差
a . 振動測量范圍：10 ～10g； b. 頻率接收范圍：10 Hz～2200 Hz；
3）信號輸出與誤差 a. 信號性質：正弦波電壓信號； 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：振動信號檢測。
5）靈敏度：500 mV/g。
七、設備清單
八、服務及售后
我公司服務網絡覆蓋全國，有經驗豐富的技術人員在全國巡回服務，公司在山東、山西、河南、河北、內蒙古、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區設有辦事處和售后服務機構，產品在行業內廣泛應用，優質的產品及優良的售后服務贏得了廣大用戶的信任和支持。
