一种煤矿用数据采集装置制造方法及图纸

本说明书一个或多个实施例提供一种煤矿用数据采集装置，包括：至少三路信号输入电路，用于采集地震计的至少三路输出信号，并将至少三路输出信号传输至高精度模数转换器；至少三个高精度模数转换器，用于对至少三路输出信号进行模数转换处理，得到至少三路数字信号；数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到地震观测数据。本实施例的装置能够获取地震计的观测数据。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用数据采集装置
本说明书一个或多个实施例涉及煤矿观测
，尤其涉及一种煤矿用数据采集装置。
技术介绍
煤矿微震监测技术用于监测岩体在变形和破坏过程中产生的微震事件和煤矿附近发生的天然地震事件，实时准确地确定岩体中微震事件和附近天然地震发生的位置、量级，从而对岩体的变形破坏的活动范围、稳定性及其发展趋势做出定性、定量评价。已有的煤矿用数据采集器用于将安装于煤矿矿井下的微震传感器所观测的信号进行采集处理后传输至地面设备，采样精度不高、低频噪声高、动态范围较低，仅能采集高频、灵敏度较低的微震传感器的数据，无法实现用于监测天然地震的高灵敏度地震计的数据采集。
技术实现思路
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种煤矿用数据采集装置，能够获取地震计的观测数据。基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种煤矿用数据采集装置，包括：至少三路信号输入电路，用于采集地震计的至少三路输出信号，并将至少三路输出信号传输至高精度模数转换器；至少三个高精度模数转换器，用于对至少三路输出信号进行模数转换处理，得到至少三路数字信号；数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到地震观测数据。可选的，所述信号输入电路为全平衡两级差分电路，所述全平衡两级差分电路包括：第一级差分电路，用于根据所述地震计的类型，输出相应放大倍数的第一级输出信号；>第二级差分电路，用于对所述第一级输出信号进行调理，输出与所述高精度模数转换器的输入范围相适应的第二级输出信号。可选的，所述第一级差分电路包括能够切换四种量程以实现四种放大倍数的量程切换电路，所述量程切换电路包括量程切换开关和精密电阻网络，所述精密电阻网络包括依序串联的高精度电阻R11-R18，当所述量程切换开关切换在第一量程时，接通高精度电阻R11-R18，当所述量程切换开关切换在第二量程时，接通高精度电阻R11、R18，当所述量程切换开关切换在第三量程时，接通高精度电阻R11、R12、R17、R18，当所述量程切换开关切换在第四量程时，接通高精度电阻R11、R12、R13、R16、R17、R18。可选的，所述高精度模数转换器，用于对所述输出信号进行过采样，得到采样数据，对所述采样数据进行一级滤波处理，得到第一滤波信号。可选的，所述数据收集单元，用于对所述第一滤波信号进行加标识处理，得到具有标识的第一滤波信号；所述数据处理单元，用于对所述具有标识的第一滤波信号进行二级滤波处理，得到第二滤波信号，对所述第二滤波信号进行三级滤波处理，得到所述地震观测数据。可选的，所述高精度模数转换器，用于对所述输出信号进行过采样及一级滤波处理，每秒输出2000点采样数据作为所述第一滤波信号；所述数据处理单元，用于对所述具有标识的第一滤波信号进行二级滤波处理，得到1000点采样数据和400点采样数据作为第二滤波信号，对所述第二滤波信号进行三级滤波处理，得到500点最小相位数据、500点线性相位数据、200点最小相位数据和200点线性相位数据四种类型的数据作为所述地震观测数据。可选的，装置还包括：所述信号输入电路，用于采集微震传感器的至少一路输出信号，并将至少一路输出信号传输至所述高精度模数转换器；所述高精度模数转换器，用于对至少一路输出信号进行模数转换处理，得到至少一路数字信号；所述数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；所述数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到微震观测数据。可选的，装置还包括：网络接口模块，用于为所述数据收集单元和数据处理单元提供高精度授时信号，以及用于将所述地震观测数据和/或所述微震观测数据经网络传输至地面设备。可选的，装置还包括：光电转换模块，用于将所述地震观测数据和/或微震观测数据转换为光信号，所述光信号经光纤传输至地面设备。可选的，装置还包括防爆机壳，所述防爆机壳包括密封连接的壳体和上盖，所述壳体和上盖由不锈钢板制成，所述上盖四周设置加强部，所述不锈钢板的厚度为5毫米，所述不锈钢板进行防腐蚀处理，所述壳体和上盖的密封连接处进行镜面打磨处理。从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的煤矿用数据采集装置，包括：至少三路信号输入电路，用于采集地震计的至少三路输出信号，并将至少三路输出信号传输至高精度模数转换器；至少三个高精度模数转换器，用于对至少三路输出信号进行模数转换处理，得到至少三路数字信号；数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到地震观测数据。本实施例的装置能够获取地震计的观测数据。附图说明为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本说明书一个或多个实施例的装置结构框图；图2为本说明书另一个实施例的装置结构框图；图3为本说明书一个或多个实施例的信号输入电路的结构示意图；图4为本说明书一个或多个实施例的精密电阻网络的结构示意图；图5为本说明书一个或多个实施例的滤波流程示意图；图6A、6B为本说明书一个或多个实施例的防爆机壳的结构示意图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。一些方式中，煤矿用数据采集器一般使用16位模数转换器，微震传感器采集的模拟信号经过模数转换器转换为数字信号，数字信号经调制处理后，调制后的数字信号经电缆传输至地面设备，地面设备接收到信号后，解调出数字信号。此种煤矿用数据采集器所使用的电路器件精度不高，且信号传输过程中存在线路干扰和信号间干扰，导致解调后的数字信号信噪比不高，动态范围较小，仅能实现低灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿用数据采集装置，其特征在于，包括：/n至少三路信号输入电路，用于采集地震计的至少三路输出信号，并将至少三路输出信号传输至高精度模数转换器；/n至少三个高精度模数转换器，用于对至少三路输出信号进行模数转换处理，得到至少三路数字信号；/n数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；/n数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到地震观测数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用数据采集装置，其特征在于，包括：
至少三路信号输入电路，用于采集地震计的至少三路输出信号，并将至少三路输出信号传输至高精度模数转换器；
至少三个高精度模数转换器，用于对至少三路输出信号进行模数转换处理，得到至少三路数字信号；
数据收集单元，用于对各路数字信号进行加标识处理，得到具有标识的各路数字信号；
数据处理单元，用于对具有标识的各路数字信号进行多级滤波处理，得到地震观测数据。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号输入电路为全平衡两级差分电路，所述全平衡两级差分电路包括：
第一级差分电路，用于根据所述地震计的类型，输出相应放大倍数的第一级输出信号；
第二级差分电路，用于对所述第一级输出信号进行调理，输出与所述高精度模数转换器的输入范围相适应的第二级输出信号。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一级差分电路包括能够切换四种量程以实现四种放大倍数的量程切换电路，所述量程切换电路包括量程切换开关和精密电阻网络，所述精密电阻网络包括依序串联的高精度电阻R11-R18，当所述量程切换开关切换在第一量程时，接通高精度电阻R11-R18，当所述量程切换开关切换在第二量程时，接通高精度电阻R11、R18，当所述量程切换开关切换在第三量程时，接通高精度电阻R11、R12、R17、R18，当所述量程切换开关切换在第四量程时，接通高精度电阻R11、R12、R13、R16、R17、R18。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述高精度模数转换器，用于对所述输出信号进行过采样，得到采样数据，对所述采样数据进行一级滤波处理，得到第一滤波信号。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述数据收集单元，用于对所述第一滤波信号进行加标识处理，得到具有标识的第一滤波信号；
所述数据处理单元，用于对所述具有标识的第一滤波信号进行二级滤波处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江，薛兵，朱小毅，陈阳，叶鹏，彭朝勇，周银兴，刘明辉，崔仁胜，林湛，杨晨光，
申请(专利权)人：中国地震局地震预测研究所，北京港震科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11