CN107065000A - 一种微震监测系统及其时钟同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种微震监测系统，包括主机、光纤发收器、数据采集站、传感器，传感器包括震动检波器、放大器，传感器还包括模数转换器、微处理器；传感器与数据采集站通过矿用通信电缆连接。本发明的传感器将模拟信号就地模数转换，提高了信号分辨率，增加了传输距离。本发明还提供一种时钟同步方法，包括数据采集站下发同步、传感器接收同步：以数据采集站的实时时钟秒脉冲为基准，启动定时100ms的定时器，在每100ms的初始发送4字节的同步标识信号，发送完同步后，转为接收包数据状态；传感器接收到同步后，开始采样计数，并将采样放到缓冲区中，将上一个100ms的采样打包传送到数据采集站。本发明使数据采集站数据处理时能够同步各个传感器的信号。

Description

一种微震监测系统及其时钟同步方法

技术领域

本发明涉及一种微震监测系统及其时钟同步方法。

背景技术

微震监测是煤矿分析矿区内应力分布，预测冲击矿压的主要手段之一。目前煤矿所使用的微震监测系统基本上都是由主机、数据采集站、传感器三大部分组成，传感器信号传送到数据采集站，数据采集站进行模数转换，再将数字信号传送到主机，数据采集站可接多路传感器，主机可接多路数据采集站。在这些监测系统中，传感器输出的是模拟信号，通过电缆传送该模拟信号。但模拟信号沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，线路越长，噪声的积累也就越多，这样就降低了信号的分辨率。如果监测点分布的比较分散，为了提高分辨率，就需要多个数据采集站，这样又提高了成本，增加施工工作量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能大大提高信号分辨率，增加传输距离的微震监测系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种微震监测系统，包括主机、光纤发收器、数据采集站、传感器，所述传感器包括震动检波器、放大器、模数转换器、微处理器；传感器与数据采集站通过矿用通信电缆连接。

本发明还提供的一种微震监测系统，与上述微震监测系统不同之处在于，还包括计算机，计算机与数据采集站连接，数据采集站与传感器通过无线连接。

本发明提供的两种微震监测系统有益效果在于：传感器输出的模拟信号就地模数转换，数字化处理在前端进行，这样大大提高了信号分辨率，增加了传输距离。

本发明还提供一种微震监测系统的时钟同步方法，其特征在于，该方法包括数据采集站下发同步、传感器接收同步步骤，具体包括：

（1）数据采集站下发同步

a.以数据采集站的实时时钟秒脉冲为基准，数据采集站的微处理器启动定时100ms的定时器，定时器运行10次后，停止运行，由实时时钟的秒脉冲启动新的一轮运行；

b.数据采集站的微处理器在每100ms的初始发送4字节的同步标识信号；

c.数据采集站发送完同步后，转为接收包数据状态；

（2）传感器接收同步

e.传感器接收到同步后，采样计数清为0，开始采样计数，并将采样放到缓冲区中，待下一个100ms传送到数据采集站；

f.传感器将上一个100ms的采样打包传送到数据采集站。

本发明的微震监测系统的时钟同步方法有益效果在于：解决了各个传感器之间采集信号同步的问题，使数据采集站数据处理时能够同步各个传感器的信号。

附图说明

图1为本发明第一种实施例；

图2为本发明第二种实施例；

图3为本发明的数据采集站发送时序图；

图4为本发明的传感器接收时序图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明提供的一种微震监测系统，包括主机、光纤发收器、数据采集站、传感器，所述传感器包括震动检波器、放大器，所述传感器还包括模数转换器、微处理器；所述传感器与数据采集站通过矿用通信电缆连接，数据采集站通过光缆与光纤收发器连接。

使用时，传感器直接输出数字信号传送到数据采集站处理，数据采集站汇总各路信号后，送到主机。

本发明提供的一种微震监测系统的时钟同步方法，包括数据采集站下发同步、传感器接收同步步骤，具体包括：

（1）数据采集站下发同步，如图3所示：

a.以数据采集站的实时时钟秒脉冲为基准，数据采集站的微处理器启动定时100ms的定时器，定时器运行10次后，停止运行，由实时时钟的秒脉冲启动新的一轮运行；

b.数据采集站的微处理器在每100ms的初始发送4字节的同步标识信号；

c.数据采集站发送完同步后，转为接收包数据状态；

（2）传感器接收同步，如图4所示：

e.传感器接收到同步后，采样计数清为0，开始采样计数，并将采样放到缓冲区中，待下一个100ms传送到数据采集站；

f.传感器将上一个100ms的采样打包传送到数据采集站。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的地方在于，还包括计算机，计算机与数据采集站连接，数据采集站与传感器通过无线连接；该微震监测系统的数据采集站与计算机连接，完成下发同步信号，接收采样数据并汇总的功能，可广泛应用在油田压裂观测中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种微震监测系统，包括数据采集站、传感器，所述传感器包括震动检波器、放大器，其特征在于：所述传感器还包括模数转换器、微处理器；所述传感器与数据采集站通过矿用通信电缆连接。

2.根据权利要求1所述的微震监测系统，其特征在于：还包括计算机；所述计算机与数据采集站连接，所述数据采集站与传感器通过无线连接。

3.如权利要求1或2所述微震监测系统的时钟同步方法，其特征在于，该方法包括数据采集站下发同步、传感器接收同步步骤，具体包括：

（1）数据采集站下发同步

a.以数据采集站的实时时钟秒脉冲为基准，数据采集站的微处理器启动定时100ms的定时器，定时器运行10次后，停止运行，由实时时钟的秒脉冲启动新的一轮运行；

b.数据采集站的微处理器在每100ms的初始发送4字节的同步标识信号；

c.数据采集站发送完同步后，转为接收包数据状态；

（2）传感器接收同步

e.传感器接收到同步后，采样计数清为0，开始采样计数，并将采样放到缓冲区中，待下一个100ms传送到数据采集站；

f.传感器将上一个100ms的采样打包传送到数据采集站。