CN108398718A - 一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，包括：地面数据服务器，用于存储预设的操作指令，对微震采集模块下发操作指令，接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据并存储；中心基站，接收地面数据服务器发送的操作指令，将操作指令发送至与操作指令对应的无线发射模块；接收无线发射模块发送的微震数据，将微震数据发送至地面数据服务器；无线发射模块，接收中心基站发送的操作指令，将操作指令发送至微震采集模块；接收微震采集模块发送的微震数据，将微震数据发送至中心基站；微震采集模块安装于监测区，根据无线发射模块发送的操作指令采集预设区域的微震数据，将采集到的微震数据发送至无线发射模块。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统
背景技术
等离子体脉冲谐振增透作用于富含瓦斯的煤层后，会产生大量的微裂隙破坏，从而提高了煤层渗透率、增加瓦斯解吸量。等离子体脉冲谐振增透过程中，煤岩体破裂会释放弹性能量(弹性波)，利用微震监测系统来接收这些弹性波(微震)，对其进行定位、能量计算、震源机制解反演，以此评价等离子体脉冲谐振增透效果。通过评价来指导等离子体脉冲谐振增透施工，有助于缩短回采工作面瓦斯抽排时间，减少回采过程中瓦斯解吸量，降低通风强度，减少矿井通风成本，并且可以提高生产效率，为矿山人员和财产安全提供基础的保障作用。
等离子体脉冲谐振增透作业的对象为煤储层或者石油储层，主要分布在山区，且作业半径约1.7km。目前，等离子体脉冲谐振增透微震监测系统的微震采集分站与微震数据处理服务器之间，是通过通讯电缆连接，进行参数、命令的下放以及数据的采集、传输。监测区块为凹凸不平的山地，各微震采集模块高程落差大、间距非常远，且各微震采集模块之间含有沟壑、河流及乱石等障碍，在长时间监测过程中，通讯电缆易遭野外碎石破坏，导致微震监测系统不稳定，通讯电缆过长会导致现场施工不方便。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统；
本发明提出的一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，包括：多个微震采集模块、与微震采集模块一一对应的无线发射模块、中心基站、地面数据服务器；
中心基站与无线发射模块无线连接、中心基站与地面数据服务器连接，无线发射模块与微震采集模块线连接，形成无线通信网络；
地面数据服务器，用于存储预设的操作指令，并通过中心基站和无线发射模块对微震采集模块下发操作指令，并接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据并存储；
中心基站，用于接收地面数据服务器发送的操作指令，并将所述操作指令发送至与操作指令对应的无线发射模块；接收无线发射模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至地面数据服务器；
无线发射模块，用于接收中心基站发送的操作指令，并将所述操作指令发送至微震采集模块；接收微震采集模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至中心基站；
微震采集模块分散安装于监测区，用于根据无线发射模块发送的操作指令采集预设区域的微震数据，并将采集到的微震数据发送至无线发射模块。
优选地，所述中心基站安装于监测区内预设高度的高点。
优选地，所述中心基站的预设范围内设有避雷针。
优选地，所述中心基站通过太阳能板供电。
优选地，所述中心基站采用4G传输基站。
优选地，所述无线发射模块采用CPE。
优选地，所述无线发射模块采用太阳能板供电。
优选地，所述微震采集模块通过太阳能板供电。
优选地，所述地面数据服务器，具体用于：
在接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据后，对微震数据进行事件智能截取、定位和计算。
优选地，所述地面数据服务器，还用于：所述预设的操作指令还包括运行状态反馈指令；
优选地，所述微震采集模块，还用于：在接收到运行状态反馈指令后，向地面数据服务器发送微震采集模块的运行状态。
本发明中，中心基站与无线发射模块无线连接、与地面数据服务器线连接，无线发射模块与微震采集模块线连接，通过4G电信号在监测区域形成一个独立的网络，该区域网络连接微震采集模块与地面数据服务器，完成用户操作指令的下发、数据的采集、传输、智能截取、定位、计算以及微震采集模块运行状态的查看，保证了整个微震监测系统的长时间内的稳定运行，可以解决原有微震监测系统长时间监测过程中出现的系统不稳定、通讯电缆施工不方便的问题，且利用太阳能板对微震采集模块、无线发射模块、中心基站提供太阳能供电。
附图说明
图1为本发明提出的一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统的模块示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，包括：
多个微震采集模块、与微震采集模块一一对应的无线发射模块、中心基站、地面数据服务器；
中心基站与无线发射模块无线连接、中心基站与地面数据服务器连接，无线发射模块与微震采集模块线连接，形成无线通信网络；
地面数据服务器，用于存储预设的操作指令，并通过中心基站和无线发射模块对微震采集模块下发操作指令，并接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据并存储，所述地面数据服务器，具体用于：
在接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据后，对微震数据进行事件智能截取、定位和计算；
地面数据服务器，还用于：所述预设的操作指令还包括运行状态反馈指令；
在具体方案中，地面数据服务器中存储有用户预设的操作指令，通过中心基站和无线发射模块将用户操作指令发送至微震采集模块，完成用户操作指令的下发、数据的采集、传输以及微震采集分站运行状态的查看，实现远程操控，保证了整个微震监测系统的长时间内的稳定运行。
中心基站，用于接收地面数据服务器发送的操作指令，并将所述操作指令发送至与操作指令对应的无线发射模块；接收无线发射模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至地面数据服务器，所述中心基站安装于监测区内预设高度的高点，中心基站的预设范围内设有避雷针，中心基站通过太阳能板供电，中心基站采用4G传输基站。
在具体方案中，在监控室附近安装一支4m高金属杆子，杆子顶端架设一台4G传输基站作为中心基站，且在中心基站附近架设一台避雷针，其高度大于6m，中心基站通过太阳能板供电。
等离子体脉冲谐振增透实施场地为凹凸不平的山地，各微震采集模块高程落差大、间距非常远，且各微震采集模块之间含有沟壑、河流及乱石等障碍，所述中心基站、无线发射模块之间组成的命令、数据传输系统避开了监测区域复杂地形的影响，并安装于监测区外靠近监控室的预设高度的高点，等离子体脉冲谐振增透实施场地为凹凸不平的山地，地势较高，所述中心基站的预设范围内设有避雷针。等离子体脉冲谐振增透微震监测的数据量较大，所述中心基站采用4G传输基站，具有传输快、稳定。
4G传输基站是基于目前最为先进的第四代移动通信技术(LTE)研制而成，在3GPP协议的基础上进行了大幅度的改进、优化，满足行业对于无线宽带接入应用的需求，向上提供千兆以太网接口，向下通过LTE协议与无线数据采集终端设备进行数据通信。
无线发射模块，用于接收中心基站发送的操作指令，并将所述操作指令发送至微震采集模块；接收微震采集模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至中心基站，所述无线发射模块采用CPE，无线发射模块采用太阳能板供电。
在具体方案中，每一个无线发射模块均采用一台CPE。CPE是一种新型的无线终端接入设备，设备安装方式灵活，其对上行无线接口采用TD-LTE规范，对下实现以太网口及WIFI无线接口，可构建现场小型有线局域网和无线局域网，供网内用户进行数据的高速接入，实现路由转发等功能；使用WEB网关实现本地和远程管理。
微震采集模块分散安装于监测区，用于根据无线发射模块发送的操作指令采集预设区域的微震数据，并将采集到的微震数据发送至无线发射模块，所述微震采集模块通过太阳能板供电，还用于：在接收到运行状态反馈指令后，向地面数据服务器发送微震采集模块的运行状态。
在具体方案中，微震采集模块分散安装于煤储层或者石油储层的监测区，采集监测区的微震数据。
等离子体脉冲谐振增透区块为凹凸不平的山地，无人居住，所述太阳能板供电系统布设于野外，解决了微震采集模块、无线发射模块、中心基站的长时间的供电问题，且能自动采集太阳能保证微震采集、数据传输系统的自我运行。
本实施方式中，中心基站与无线发射模块无线连接、与地面数据服务器线连接，无线发射模块与微震采集模块线连接，通过4G电信号在监测区域形成一个独立的网络，该区域网络连接微震采集模块与地面数据服务器，完成用户操作指令的下发、数据的采集、传输、智能截取、定位、计算以及微震采集模块运行状态的查看，保证了整个微震监测系统的长时间内的稳定运行，可以解决原有微震监测系统长时间监测过程中出现的系统不稳定、通讯电缆施工不方便的问题，且利用太阳能板对微震采集模块、无线发射模块、中心基站提供太阳能供电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，包括：多个微震采集模块、与微震采集模块一一对应的无线发射模块、中心基站、地面数据服务器；
中心基站与无线发射模块无线连接、中心基站与地面数据服务器连接，无线发射模块与微震采集模块线连接，形成无线通信网络；
地面数据服务器，用于存储预设的操作指令，并通过中心基站和无线发射模块对微震采集模块下发操作指令，并接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据并存储；
中心基站，用于接收地面数据服务器发送的操作指令，并将所述操作指令发送至与操作指令对应的无线发射模块；接收无线发射模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至地面数据服务器；
无线发射模块，用于接收中心基站发送的操作指令，并将所述操作指令发送至微震采集模块；接收微震采集模块发送的微震数据，并将所述微震数据发送至中心基站；
微震采集模块分散安装于监测区，用于根据无线发射模块发送的操作指令采集预设区域的微震数据，并将采集到的微震数据发送至无线发射模块。
2.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述中心基站安装于监测区内预设高度的高点。
3.根据权利要求2所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述中心基站的预设范围内设有避雷针。
4.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述中心基站通过太阳能板供电。
5.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述中心基站采用4G传输基站。
6.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述无线发射模块采用CPE。
7.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述无线发射模块采用太阳能板供电。
8.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述微震采集模块通过太阳能板供电。
9.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述地面数据服务器，具体用于：
在接收微震采集模块通过无线发射模块和中心基站发送的微震数据后，对微震数据进行事件智能截取、定位和计算。
10.根据权利要求1所述的等离子体脉冲谐振增透的微震监测系统，其特征在于，所述地面数据服务器，还用于：所述预设的操作指令还包括运行状态反馈指令；
优选地，所述微震采集模块，还用于：在接收到运行状态反馈指令后，向地面数据服务器发送微震采集模块的运行状态。
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| CN104504882A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-08 | 淮南万泰电子股份有限公司 | 一种矿用微震采集分站无线化实现方法 |
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