CN113834564A - 一种振动监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种振动监测系统及方法，该系统包括：至少一个振动监测台以及数据处理设备；至少一个振动监测台与数据处理设备通过有线或无线网络连接；至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；数据处理设备，用于接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。本申请提供的系统通过安置在地下的振动监测台实时的监测到地面上下的振动信号，并通过数据处理设备对振动信号准确的分析得到振动源的信息，以便相关人员及时的对振动做出反应，为防盗以及边防监测提供新的思路和方法。

Description

一种振动监测系统及方法

技术领域

本申请实施例涉及监测设备技术领域，尤其涉及一种振动监测系统及方法。

背景技术

精确的确定地面振动，较早的发现地面上或者地下是否有异常的作业器，对于振动以及爆破测量检测工程现场有着十分重要的作用。

当前主要是通过卫星或者摄像头等方式对地面的振动进行监控，但目前采取的监控方式对地面上或者地下的情况无法做到24小时不间断监测，且隐蔽性较差。

发明内容

本申请实施例提供一种振动监测系统及方法，可以实现实时的对地上及地下振动源产生的振动进行监测，并通过分析获得振动源的信息。

第一方面，本申请实施例提供了一种振动监测系统，所述系统包括：

至少一个振动监测台以及数据处理设备；所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接；

所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；

所述数据处理设备，用于接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。

第二方面，本申请实施例提供了一种振动监测方法，该方法由振动监测系统执行，所述系统包括至少一个振动监测台以及数据处理设备，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接，该方法包括：

至少一个振动监测台监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；其中，所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置；

数据处理设备接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息；

其中，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过无线网络连接。

本申请实施例通过振动监测系统实现了实时的对地上及地下振动源产生的振动进行监测，该系统包括：至少一个振动监测台以及数据处理设备；所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接；所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；所述数据处理设备，用于接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。本申请实施例提供的振动监测系统通过安置在地下的振动监测台实时的监测到地面上和地面下的振动信号，并通过对振动信号准确的分析得到振动源的信息，以便相关人员及时的对振动做出反应，为防盗以及边防监测提供新的思路和方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种振动监测系统结构框图；

图2是本申请实施例提供的振动监测台铺设示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种振动监测系统结构框图；

图4是本申请实施例提供的又一种振动监测系统结构框图；

图5是本申请实施例提供的再一种振动监测系统结构框图；

图6是本申请实施例中提供的振动监测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请在实施例中作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

图1是本申请实施例提供的一种振动监测系统结构框图。本申请实施例的技术方案可以适用于实时的对地上及地下振动源产生的振动进行监测以获得振动源的信息的场景中。

如图1所示，本申请实施例中提供的振动监测系统可以包括：至少一个振动监测台110以及数据处理设备120；所述至少一个振动监测台110与所述数据处理设备120通过有线或无线网络连接；

所述至少一个振动监测台110设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备120；

所述数据处理设备120，用于接收所述至少一个振动监测台110发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。

其中，振动监测台是开展振动监测的基层机构。本申请实施例中的至少一个振动监测台110主要用于通过现代通信手段将获取到的振动原始数据和处理后的数据及时提供给有关部门，以便于有关部门及时落实、上报异常振动信息，并实施跟踪和加密观测。

为了具备更良好的隐蔽性，本申请实施例中，所述至少一个振动监测台110埋入地下距离地表面预设距离的位置，如图2所述，图2是本申请实施例提供的振动监测台铺设示意图。其中，预设距离可以根据现场条件和振动监测台的特点进行设置，例如，所述至少一台振动监测台110可以放置于地下距离地表面2米的位置。

进一步的，所述至少一个振动监测台110采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备120。其中，振动源可以是位于地面上的振动源，也可以是位于地面下的振动源。由于振动监测台采集到的振动信号是模拟信号，所以振动监测台通过模/数转换(抽样、量化和编码)将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送至数据处理设备120。

本申请实施例中，数据处理设备120用于对各振动监测台110发送的信号进行分析，得到振动源的信息。

本申请实施例中，所述数据处理设备为至少一台数据服务器，所述至少一台数据服务器中包括数据分析模块121，所述数据分析模块121用于对振动源发出的振动信号进行分析，得到振动源信息，如图3所示，图3是本申请实施例提供的另一种振动监测系统结构框图。

本申请实施例中，所述振动源信息，包括振动源位置、振动源类型以及振动源移动特性。其中，振动源位置可以通过在地图上进行标识的方式进行展示；振动源类型，可以是高速旋转机械，例如砂轮机、钻孔机等，也可以是交通工具或者农业机械，例如汽车、摩托车、收割机等，也可以是电动工具，例如电钻、电锤和电锯等；振动源移动特性，可以包括振动源是否在移动以及移动的速度等信息。

图4是本申请实施例提供的又一种振动监测系统结构框图。如图4所示，本申请实施例中，所述振动监测系统，还包括：警报装置130，用于根据所述振动源信息，向用户发出警报。当数据处理设备120分析得到振动源信息后触动警报装置130，警报装置130可通过语音提示或者发送信息等方式向相关人员发出警报，以便相关人员及时的对振动做出反应。其中，警报装置可以是设置于所述数据处理设备120内，也可以是一个独立的装置，与所述数据处理设备120通过无线网络进行连接。

本申请实施例通过振动监测系统实现了实时的对地上及地下振动源产生的振动进行监测，该系统包括：至少一个振动监测台以及数据处理设备；所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接；所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；所述数据处理设备，用于接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。本申请实施例提供的振动监测系统通过安置在地下的振动监测台实时的监测到地面上和地面下的振动信号，并通过对振动信号准确的分析得到振动源的信息，以便相关人员及时的对振动做出反应，为防盗以及边防监测提供新的思路和方法。

在本申请实施例的一种可实现方案中，本申请实施例的方案可以与上述一个或者多个实施例中的各个可选方案结合。

图5是本申请实施例提供的再一种振动监测系统结构框图。

本申请实施例中，所述至少一个振动监测台的各振动监测台110中，包括至少两个振动传感器111，所述至少两个振动传感器111，用于监测以及采集振动源发出的至少两个方向的振动信号。

其中，振动传感器111的作用是将监测到的工程振动的参量转换成电信号，并将电信号通过天线发送回后台。

为了使振动传感器111可以更快速准确的将电信号通过天线发送回后台，本申请实施例中，所述至少一个振动监测台110的设置位置距离地表面的距离小于或等于1米。将至少一个振动监测台放置于地下距离地表面的距离小于或等于1米的位置，可以将振动监测台中振动传感器111中的天线暴露于地面上，避免信号被地面下的介质阻拦掉。

进一步的，各振动监测台110中的振动传感器111的数量可以是一个、两个或者三个。本申请实施例中，各振动监测台110中的振动传感器111的数量至少为两个。当振动传感器111的数量为两个或三个时，可以将振动传感器111按照三维坐标轴中的三个维度进行安装，以便采集从东西、南北等方向传过来的来自同一振动源的振动信号。采集的方向越多，从振动信号中分析得到的振动源位置等信息越精确。需要说明的是，当各振动监测台110中的振动传感器111为一个时，数据处理设备120也可分析得到振动源信息。

本申请实施例中，可选的，所述至少两个振动传感器111等间隔设置于各振动监测台110中。为了得到更精确的振动源信息，需要在各振动监测台110中设置多个振动传感器111。当各振动监测台110中设置多个振动传感器111时，将多个振动传感器111等间隔设置于各振动监测台110中，以便更全面地对不同方向传过来的来自同一振动源的振动信号的进行监测，防止由于多个振动传感器111分布密度不均匀导致有信号未被监测到，进而影响后续的信号分析。

本申请实施例中，所述至少一个振动监测台110的各振动监测台中设置有时间记录器112，所述时间记录器112用于记录各振动监测台110监测到振动源发出的振动信号时的时间信息。

当各振动监测台110监测到振动源发出的振动信号并记录收到振动信号的时间后，所述至少一个振动监测台110，用于将所述数字信号以及所述时间信息发送至所述数据处理设备120；相应的，

所述数据处理设备120，用于接收所述数字信号以及所述时间信息，并对数字信号以及时间信息进行分析，得到振动源信息。

示例性的，本申请实施例中在地下安装了三个振动监测台。当有振动源发生振动时，振动监测台1在9点零1秒监测到了振动信号，振动监测台2在9点零2秒监测到了振动信号，振动监测台3在9点零3秒监测到了振动信号，则振动监测台1、振动监测台2和振动监测台3分别将振动信号和时间信息打包发送给数据处理设备，以便数据处理设备进行分析得到振动源的位置等信息。示例性的，将振动源归到一个三维坐标上，纬线是X轴，经线是Y轴，高度线是Z轴，而上述三个振动监测台的位置是固定且已知的，所以可以将各振动监测台的位置通过(X，Y，Z)进行表示。然后再根据信号的传播速度和各振动监测台监测到振动信号的时间差计算各振动监测台与振动源之间的距离，再根据各振动监测台与振动源之间的距离和各振动监测台的位置信息即可计算得到振动源的位置信息。

本申请实施例中，通过在各振动监测台中设置时间记录器，来记录各振动监测台监测到振动源发出的振动信号时的时间信息，可以使数据处理设备根据各振动监测台发送的振动信号和时间信息计算得到准确的振动源信息，以便于相关人员根据振动源信息制定更准确的应对方案。

图6是本申请实施例中提供的振动监测方法流程图，所述方法由本申请实施例提供的振动监测系统执行，所述系统包括至少一个振动监测台以及数据处理设备，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接。如图6所示，本申请实施例中提供的振动监测方法包括：

S210、至少一个振动监测台监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；其中，所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置；

S220、数据处理设备接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息；

其中，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过无线网络连接。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述至少一个振动监测台的设置位置距离地表面的距离小于或等于1米。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述至少一个振动监测台的各振动监测台中，包括至少两个振动传感器，所述至少两个振动传感器监测以及采集振动源发出的至少两个方向的振动信号。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述至少两个振动传感器等间隔设置于各振动监测台中。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述数据处理设备为至少一台数据服务器，所述至少一台数据服务器中包括数据分析模块，所述数据分析模块对振动源发出的振动信号进行分析，得到振动源信息。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述振动源信息，包括振动源位置、振动源类型以及振动源移动特性。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述至少一个振动监测台的各振动监测台中设置有时间记录器，所述时间记录器记录各振动监测台监测到振动源发出的振动信号时的时间信息。

本申请实施例中，所述方法还包括：

所述至少一个振动监测台将所述数字信号以及所述时间信息发送至所述数据处理设备；相应的，

所述数据处理设备接收所述数字信号以及所述时间信息，并对数字信号以及时间信息进行分析，得到振动源信息。

本申请实施例中，所述方法还包括：

警报装置根据所述振动源信息，向用户发出警报。

本申请实施例通过一种振动监测方法实现了实时的对地上及地下振动源产生的振动进行监测，该方法包括：至少一个振动监测台监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；其中，所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置；数据处理设备接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息；其中，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过无线网络连接。本申请实施例提供的振动监测方法通过安置在地下的振动监测台实时的监测到地面上和地面下的振动信号，并通过对振动信号准确的分析获得振动源的信息，以便相关人员及时的对振动做出反应，为防盗以及边防监测提供新的思路和方法。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种振动监测系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个振动监测台以及数据处理设备；所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接；

所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置，用于监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；

所述数据处理设备，用于接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个振动监测台的设置位置距离地表面的距离小于或等于1米。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个振动监测台的各振动监测台中，包括至少两个振动传感器，所述至少两个振动传感器，用于监测以及采集振动源发出的至少两个方向的振动信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述至少两个振动传感器等间隔设置于各振动监测台中。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理设备为至少一台数据服务器，所述至少一台数据服务器中包括数据分析模块，所述数据分析模块用于对振动源发出的振动信号进行分析，得到振动源信息。

6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述振动源信息，包括振动源位置、振动源类型以及振动源移动特性。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个振动监测台的各振动监测台中设置有时间记录器，所述时间记录器用于记录各振动监测台监测到振动源发出的振动信号时的时间信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述至少一个振动监测台，用于将所述数字信号以及所述时间信息发送至所述数据处理设备；相应的，

所述数据处理设备，用于接收所述数字信号以及所述时间信息，并对数字信号以及时间信息进行分析，得到振动源信息。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述振动监测系统，还包括：

警报装置，用于根据所述振动源信息，向用户发出警报。

10.一种振动监测方法，其特征在于，由振动监测系统执行，所述系统包括至少一个振动监测台以及数据处理设备；所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过有线或无线网络连接；，所述方法包括；

至少一个振动监测台监测以及采集振动源发出的振动信号，并将振动信号转换为数字信号后，将数字信号发送至数据处理设备；其中，所述至少一个振动监测台设置于地下距离地表面预设距离的位置；

数据处理设备接收所述至少一个振动监测台发送的数字信号，并对数字信号进行分析，得到振动源信息；

其中，所述至少一个振动监测台与所述数据处理设备通过无线网络连接。

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