[发明专利]一种煤矿井下地音监测系统的滤噪方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及技术地音滤噪技术领域，特别涉及一种煤矿井下地音监测系统的滤噪方法和系统。

背景技术

在煤矿开采中，煤岩体弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象称为“冲击地压”或“冲击矿压”。采场冲击地压已成为引发煤矿地质灾害的重要因素之一。地音即声发射（Acoustic Emission，简称AE）是指煤岩体在受力变形或破坏过程中以弹性波的形式释放应变能的现象。地音信号的多少、大小等指标的变化反映了煤岩体受力情况。通过对煤岩体地音频度和能量的参数的统计分析，了解地音在突出（或冲击地压）前的活动规律及特征，从而可以实现地音监测技术对矿井动力灾害的预测预报。

目前，地音监测技术中一个至关重要的问题是要保证采集到的地音数据的真实性，但是在实际应用中，井下环境复杂，各种施工设备在工作时产生噪声信号，若不去除噪声信号，就无法保证地音信号的真实性。

发明内容

本发明实施例提出一种煤矿井下地音监测系统的滤噪方法和系统，用以解决现有地音监测技术无法保证地音信号的真实性的问题。

本发明实施例提出一种煤矿井下地音监测系统的滤噪方法，包括如下步骤：

监测煤矿井下的原始地音信号，并同时监测煤矿井下设定施工设备的开停状态；

对于在所述施工设备开启期间监测到的原始地音信号，根据用户的选择，利用数字带通滤波器进行滤噪处理、直接丢弃或者不进行滤噪处理。

其中，优选地，所述对于在所述施工设备开启期间监测到的原始地音信号，根据用户的选择，利用数字带通滤波器进行滤噪处理、直接丢弃或者不进行滤噪处理，具体为：

获取用户选择的滤噪处理模式信息，所述滤噪处理模式包括数字滤波模式、丢弃模式或者不滤噪模式；

对于在所述施工设备开启期间监测到的原始地音信号，当用户选择的是数字滤波模式时利用数字带通滤波器进行滤噪处理，当用户选择的是丢弃模式时直接丢弃，当用户选择的是不滤噪模式时不进行滤噪处理。

其中，优选地，所述数字带通滤波器的参数具体为：采样频率为10KHz，带通滤波频率为500-2KHz，增益为40dB，阶数为64。

其中，优选地，所述设定施工设备具体为采煤机和/或刮板输送机。

本发明实施例还提供了一种煤矿井下地音监测系统的滤噪系统，其特征在于，包括：

地音传感器，用于监测煤矿井下的原始地音信号；

开停传感器，用于在所述地音传感器监测煤矿井下的原始地音信号的同时，监测煤矿井下设定施工设备的开停状态；

监测分站，用于对于在所述施工设备开启期间监测到的原始地音信号，根据用户的选择，利用数字带通滤波器进行滤噪处理、直接丢弃或者不进行滤噪处理。

其中，优选地，所述监测分站包括：

获取模块，用于获取所述地音传感器监测到的原始地音信号和所述开停传感器监测到的所述设定施工设备的开停状态信息；

选择模块，用于获取用户选择的滤噪处理模式信息，所述滤噪处理模式包括数字滤波模式、丢弃模式或者不滤噪模式；

处理模块，用于对于在所述施工设备开启期间监测到的原始地音信号，当用户选择的是数字滤波模式时利用数字带通滤波器进行滤噪处理，当用户选择的是丢弃模式时直接丢弃，当用户选择的是不滤噪模式时不进行滤噪处理；所述处理模块与所述获取模块和选择模块连接。

其中，优选地，所述数字带通滤波器的参数具体为：采样频率为10KHz，带通滤波频率为500-2KHz，增益为40dB，阶数为64。

其中，优选地，所述设定施工设备具体为采煤机和/或刮板输送机。

本发明提供的煤矿井下地音监测系统的滤噪方法和系统，结合煤矿井下产生主要噪声的施工设备的开停状态，以及根据用户的选择，利用数字带通滤波器进行滤噪处理、直接丢弃或者不进行滤噪处理。这种滤噪技术，能够较好的滤除现场原始地音信号中的设备干扰噪声，保证了后期地音数据的真实性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种煤矿井下地音监测系统的滤噪方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种煤矿井下地音监测系统的滤噪系统的结构示意图；

图3为图2中监测分站的结构示意图。