1    前言

礦震是由于采礦活動(dòng)而誘發(fā)的礦井巖體突然失穩(wěn)破壞的動(dòng)力現(xiàn)象 ,是影響礦井安全生產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一。 煤礦微震監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)根據(jù)礦山地震前微震的信號(hào)特征、發(fā)生規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)與架設(shè) ,提供微震發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)與震級(jí)等基本參數(shù) ,從而對(duì)大震與環(huán)境異常做出及時(shí)報(bào)警 。 而要想利用該系統(tǒng)對(duì)微震進(jìn)行精確定時(shí)、定位需要一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn) ,否則 ,礦震預(yù)測(cè)和定位就無(wú)從談起。 昕辰NTS時(shí)間服務(wù)器采用GPS、北斗等多種衛(wèi)星信號(hào)，獲取高精度時(shí)間信息，系統(tǒng)具有授時(shí)精度高、信號(hào)覆蓋范圍廣的特點(diǎn) ,能夠較好地解決時(shí)間同步和高精度授時(shí)問(wèn)題。

2    實(shí)施必要性

煤礦微震監(jiān)測(cè)定位原理是 :震源發(fā)出的礦震波向四處傳播 ,四個(gè)微震監(jiān)測(cè)臺(tái)接收到礦震波后 ,經(jīng)過(guò)計(jì)算求出震源的三維位置和時(shí)間信息 。

煤礦微震監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)利用四個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)采集器把信號(hào)傳感器檢測(cè)到的模擬信號(hào)就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) ,迭加時(shí)鐘編碼后通過(guò)四個(gè)信號(hào)通道傳送給中心處理單元。 四個(gè)臺(tái)站通過(guò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)相互連接 ,采用遠(yuǎn)程分布式方式進(jìn)行狀態(tài)控制與數(shù)據(jù)傳輸 ,測(cè)出礦震波 (p波 )到達(dá)時(shí)間 ,通過(guò)方程組同時(shí)求解得到位置信息和時(shí)間信息 。

通常煤礦最關(guān)心的就是礦震波到達(dá)的絕對(duì)時(shí)間及其測(cè)量的精度 ,以便進(jìn)行震相分析和確定震源的位置 ,在煤礦微震監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)中 ,信號(hào)的準(zhǔn)確采集和可靠傳輸是整個(gè)系統(tǒng)成功的前提和基礎(chǔ) ,由于在該系統(tǒng)中具有四個(gè)信號(hào)采集點(diǎn) ,同步問(wèn)題顯得尤為突出 ,如何保證各點(diǎn)的傳送信號(hào)時(shí)間戳的誤差不超過(guò)一定范圍是一個(gè)難題。

昕辰NTS授時(shí)服務(wù)器，采用了GPS/北斗/CDMA等多種信號(hào)形式來(lái)解決該問(wèn)題，采用GPS/北斗/CDMA時(shí)間作為時(shí)間輸入基準(zhǔn)，通過(guò)NTP協(xié)議向四個(gè)微震監(jiān)測(cè)臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，從而使得四個(gè)檢測(cè)臺(tái)采用同一時(shí)間源進(jìn)行校時(shí)，保證時(shí)間高精度及統(tǒng)一性，很好的解決了這一問(wèn)題。

3    網(wǎng)絡(luò)示意圖

4    用戶收益

1)     NTS授時(shí)服務(wù)器授時(shí)精度小于1-10ms，使得煤礦微震監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的定時(shí)誤差不大于10ms，定位誤差不大于30m，達(dá)到礦震定時(shí)定位精度要求，可以及時(shí)對(duì)打針與環(huán)境異常做出警報(bào)，起到預(yù)警作用。

2)     將企業(yè)其他服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)接入NTS授時(shí)服務(wù)器后，達(dá)到了全網(wǎng)時(shí)間統(tǒng)一管理的目的，各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)間統(tǒng)一，在一定程度上降低了用戶運(yùn)維成本。