[发明专利]冲击地压监测预警系统

权利要求书

1.一种冲击地压监测预警系统，其特征在于，包括：

设置在地面上的数据处理终端（1）、组网模块（9）和至少一个地震计（10），以及设置在矿井下的至少一个基站（3）、至少一个分站（4）和至少一个振动传感器（6）；

环网交换机（2）分别与所述数据处理终端（1）以及所述基站（3）通讯连接，所述分站（4）分别与所述基站（3）以及所述振动传感器（6）通讯连接，所述振动传感器（6）采集的第一信号依次通过所述分站（4）、所述基站（3）、所述环网交换机（2）传输至所述数据处理终端（1）中；

所述地震计（10）通过所述组网模块（9）与所述数据处理终端（1）通讯连接，所述地震计（10）采集的第二信号通过所述组网模块（9）传输至所述数据处理终端（1）中，所述数据处理终端（1）基于所述第一信号以及所述第二信号进行冲击地压预警；

所述基站（3）为无线基站，所述分站（4）为无线分站，所述组网模块（9）为无线信号组网模块；

所述环网交换机（2）分别与所述数据处理终端（1）以及所述无线基站有线通讯连接，所述无线分站与所述无线基站无线通讯连接，所述无线分站与所述振动传感器（6）有线通讯连接，所述无线信号组网模块（9）与所述地震计（10）无线通讯连接；

任一所述振动传感器（6）包括第一频段振动传感器（7）以及第二频段振动传感器（8），所述第一频段振动传感器（7）对应的感应频段高于所述第二频段振动传感器（8）对应的感应频段，所述第一信号包括地音信号以及微震信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理终端（1）包括地音信号处理模块、微震信号处理模块、地震计信号处理模块以及综合处理模块，所述综合处理模块分别与所述地音信号处理模块、所述微震信号处理模块以及所述地震计信号处理模块连接，

其中，所述地音信号处理模块用于处理所述地音信号，所述微震信号处理模块用于处理所述微震信号，所述地震计信号处理模块用于处理所述第二信号，所述综合处理模块用于基于处理后的微震信号和第二信号确定振动定位信息以及振动能量等级，基于处理后的地音信号进行地音振动时间频次与能量统计，以及基于所述振动定位信息、所述振动能量等级以及所述地音振动时间频次与能量评估监测区域的冲击地压活跃情况并进行危险预警。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线信号组网模块（9）包括第一无线数据通讯模块以及第一时间同步模块，所述地震计（10）通过所述第一无线数据通讯模块与所述数据处理终端（1）连接，所述第一时间同步模块与所述环网交换机（2）连接，所述环网交换机（2）包括第二时间同步模块；

所述无线分站包括第三时间同步模块，所述第一时间同步模块接收时间同步信息后通过所述第二时间同步模块、所述无线基站传送至所述第三时间同步模块中。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线分站还包括信号处理模块、信号转换模块、微处理器以及第二无线数据通讯模块，所述信号处理模块用于对所述第一信号进行放大和滤波处理，所述信号转换模块用于将放大和滤波处理后的第一信号进行模数转换，所述微处理器用于基于所述第三时间同步模块对应的时间信息对模数转换后的第一信号进行授时，所述第二无线数据通讯模块用于将授时后的第一信号传输至所述无线基站中。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线基站包括第三无线数据通讯模块以及环网交换模块，所述第三无线数据通讯模块用于接收所述第一信号，所述环网交换模块用于将所述第三无线数据通讯模块接收到的所述第一信号通过所述环网交换机（2）传输至所述数据处理终端（1）中。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述地震计（10）包括地震计传感机构、第四无线数据通讯模块以及第四时间同步模块，所述地震计传感机构用于采集所述第二信号，所述第四时间同步模块用于对所述第二信号授时，所述第四无线数据通讯模块用于向所述第一无线数据通信模块传输授时后的第二信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述地震计为采用力平衡式负反馈系统的宽频带地震计。