2025/3/11

KJ2303煤矿地音监测系统

一、系统概述

在煤矿开采活动中或者有裂缝等岩层破坏事件时，岩体的瞬间破裂会激发弹性波。这些弹性波携带着震源的信息，依赖岩体弹性介质向四周传播。煤矿地音监测就是利用地音传感器在远处测量这些弹性波信号，并根据所监测的地音信号特征来确定破裂的发生时间、空间位置、尺度、强度及性质。 系统运行时，地音传感器接收井下岩体破裂的弹性波，并将机械震动转化为电信号传输给矿用地音监测分站。矿用地音分站将各道弹性波的信息通过井下环形网络传输给地面采集主机/服务器；采集主机/服务器将采集到的数据存入数据库，并展示为波形文件。分析主机从采集主机提取有用数据进行滤波、标准、定位、分析，并输出关于事件的能量、频次、分布信息报表、图形等。 专业人员可以根据分析主机提取的数据，进行更为专业的分析，从而对矿方实际开采中的顶板岩层动力规律进行总结甚至是动力灾害的预警等。

二、系统组成

>>地面设备 地面设备由采集主机（可选用服务器）、分析主机、矿方自有环网网络或地面用光纤收发 器（直连）、UPS电源、打印机组成。

>>井下设备 井下设备主要由KJ2303-F矿用隔爆兼本安型地音监测分站、GDD2200矿用本安型地音传感器、接线盒、矿用电缆（带屏蔽层）组成。

三、系统主要功能

1. 地 音 采 集 功 能

系统具有对井下地音信号的实时采集功能；

2.存 储 功 能

系统具有存储功能，存储内容如下：

a) 系统监测煤矿的矿名、地点和地音传感器信息、安装位置及状态记录周期等参数；

b) 系统具有对井下地音信号的数据存储功能；

存储时间

设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录应保存1年以上。当主机发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于5min。

3. 查 询 功 能

系统具有历史数据查询功能,系统所监测地音的历史数据可按照日期段等查询条件进行查询；并具有分析数据的查询功能；

4.显 示 功 能

1）系统应具有实时设备状态的显示功能；

2）系统具有实时地音波形图形显示功能；

5.打 印 功 能 

系统具有报表打印功能；

6.人 机 对 话 

1)系统应具有人机对话功能，以便于参数新增、删除、修改等。

2）系统应具有操作权限管理功能，对参数设置等必须使用密码操作。

7. 自 诊 断 功 能

当地音分站等设备出现故障时，系统应能诊断出故障，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询。

8.备 用 电 源 功 能

在电网停电后，系统应具有备用电源功能：地面中心站备用电源在系统电网停电后应保证中心站设备正常工作不小于2h，分站的后备电源应保证分站及地音传感器正常工作不小于2h。

9.自 动 清 理 功 能

当存放实时数据库和波形文件的磁盘出现空间不足时，可以选择停止通讯或者删除历史实时数据库。

10.其 他 功 能

1）系统具有软件自监视功能； 

2）系统具有软件容错功能；

3）系统具有实时多任务功能，对参数传输、处理、存储和显示等能周期地循环运行而不中断。

四、系统优势特点

五、系统主要技术参数

>> 系统井下传感器灵敏度为500mV/g，采用锚杆固定安装方式；

>> 系统可监测地音事件的频率范围：10Hz~2200Hz；

>> 系统可监测地音事件的信号范围：0~10g；

>> 最大可识别能量：100J；

>> 分站备用电源时间：≥2h；

>> 系统采样频率：500Hz-10kHz可设；

>> 地音分站：A/D采集位数24位；

>> 系统监测范围可以覆盖工作面，能多层次连续监测；

>> 信号传输形式：数字式、二进制，光纤与通信电缆互联结合，分站到交换机之间用光纤，分站到地音传感器之间用；

>> 存储容量：断线续存容量14GB，通讯恢复自动上传历史波形数据；

>> 系统监测容量：单分站标配16通道；

>> 系统能够实现自动滤波，对干扰信号进行过滤、除噪，自动筛选有效信号；

>> 系统具有较高的运行可靠性与完善的配件供应；

>> 系统数据采集同步时间精度≤10^-6s；

>> 系统误码率：误码率不大于10^-8；

>> 系统传输距离：分站到地面之间的距离不小于20km（采用MGTSV-4B光缆）； 

                              传感器到分站的距离不大于2km（采用MHYVP电缆）；

>> 系统巡检时间：不大于30s；

>> 画面响应时间：调出整幅画面的85%的响应时间应不大于2s，其余画面应不大于5s。

六、主要设备技术指标

KJ2303-F矿用隔爆兼本安型地音监测分站

KJ2303-F矿用隔爆兼本安型地音监测分站（简称：分站）用于接收井下地音活动的震动，实时监测井下分站接收到的矿山地音信号波形；并将数据存储、处理并传输至上位机采集软件 的数据库，为矿用地音监测系统的组成部分之一。

1）防爆标志：“Ex db [ib Mb]ⅠMb” 

2）供电电源及功耗：

 a. 额定电压：AC 127 V/660 V；

 b. 视在功率：≤80 VA； c. 电源在75%～110%波动时,应能正常工作；

3）备用电池 

 a. 供电时间：≥2 h(额定工作状态)；

 b. 电池型号规格及数量：镍氢电池D 10000型，1.2 V/10 Ah，10节串联；电池组浇封，符合 GB/T 22084.2-2008的要求； 

 c. 转换时间：不大于0.5 s； 

4）信号输入与输出： 振动信号输入（共16通道输入）

a. 信号输入电压峰峰值范围：0 ～10 V；                b. 信号输入频率范围：10Hz～ 2200Hz； 

c. 信号输入与输出峰峰值误差：≤1%；                   d. 信号输入与输出频率误差：≤1%； 

以太网光信号输出：

 a. 接口数量：2个；                                               b. 通信协议：标准TCP/IP通讯协议；

 c. 传输方式：全双工/半双工自适应；                     d. 光发射功率：（-12～0）dBm；

 e. 光接收灵敏度：-30 dBm（光波长为1310 nm）； f. 光纤传输距离：20 km；

 以太网电信号输出：

 a. 接口数量：2个；                                               b. 传输方式：全双工，TCP/IP协议，电传输；

 c. 传输速率：10 Mbps / 100 Mbps自适应；         d. 信号工作电压峰峰值：1.5V～5.0V；

 e. 最大传输距离：100m； 

5）功能

 a. 液晶显示功能：显示内容有：通讯状态，采集状态，交/直流工作方式，内部存储器工作状态；

 b. 采集传输功能：采集16路模拟信号；通过上位机软件的设置，可以实现不同采样频率的设置（ 0Hz～ 10KHz可设），所有模拟信号经过数字处理后经以太网上传至上位机；

 c. 断线续传功能：在通讯不正常的状态下，分站可继续存储所采集到的震动波形数据，存储容量为14GB，通讯恢复自动上传历史数据。

GDD2200矿用本安型地音传感器

GDD2200矿用本安型地音传感器（简称：地音传感器）用于接收井下地音活动的震动，将震动波的机械振动转化为电能量， 并将接收到实时震动波形通过分站传输到上位机，用于井下地 音监测的能量分析。

1）防爆标志：Ex ib I Mb ; 

2）测量量程与误差

a . 振动测量范围：10 ～10g； b. 频率接收范围：10 Hz～2200 Hz； 

3）信号输出与误差 a. 信号性质：正弦波电压信号； b. 输出电压范围（峰峰值）：0 V～10 V； d. 输出电压值误差: ±15％； 

4）主要功能：振动信号检测。

5）灵敏度：500 mV/g。

七、设备清单

八、服务及售后

我公司服务网络覆盖全国，有经验丰富的技术人员在全国巡回服务，公司在山东、山西、河南、河北、内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、新疆、湖南、湖北、江苏、安徽、云南、贵州、四川、 广西、东北等主要的煤矿或非煤矿产区设有办事处和售后服务机构，产品在行业内广泛应用，优质的产品及优良的售后服务赢得了广大用户的信任和支持。