CN203606488U - 一种矿区防盗采监测定位*** - Google Patents

一种矿区防盗采监测定位*** Download PDF

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张法全
杨晓哲
王国富
叶金才
孙安青
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Abstract

本实用新型公开了一种矿区防盗采监测定位***，包括***电源管理模块、GPS信号采集装置、拾震器、信号采集装置、信号处理装置和计算机或者其他移动设备；拾震器安装于巷道或者岩层中，拾震器与信号采集装置中的输入端连接，信号采集装置输出端与信号处理装置输入端相连接，信号处理装置输出端与计算机或者其他移动设备连接，计算机或者其他移动设备与GPS信号采集设备输出端相连接，信号采集装置与GPS信号采集设备输出端相连接。本实用新型能直观的在地理信息***的电子地图上显示出盗采***点的具体地理位置，方便，实用性强，定位准确，用于矿区防盗采监控。

Description

一种矿区防盗采监测定位***
技术领域
本实用新型属矿区防盗采监测领域，涉及一种矿区防盗采监测定位***。
背景技术
 目前，由于矿产资源开采有梳于管理现象存在有时造成了大矿小开、一矿多开现象。特别是一些矿山业主法制观念淡薄，受利益驱动，盗采行为时有发生。因抢夺资源使盗采矛盾越来越突出。很多起煤矿重大安全事故都有小煤矿私挖乱采、越界违章作业引发事故的案例。这些违章事件既导致国家煤矿资源的浪费，又会造成矿井相互连通埋下重大事故隐患，是引发煤矿透水、瓦斯***等恶性事故的重要原因。在《中华人民共和国煤炭法》里，第三十一条明确规定，煤炭生产应当依法在批准的开采范围内进行，不得超越批准的开采范围越界、越层开采。采矿作业不得擅自开采保安煤柱，不得采用可能危及相邻煤矿生产安全的决水、***、贯通巷道等危险方法。而当前现状是当业主发生纠纷时，由于监管部门没有掌握矿山开采的可靠数据，而在纠纷发生后再对矿山进行采样，费用高、耗用时间长，并且由于各种因素的影响，可能会造成采样不准确。由此可见，要解决盗采的纠纷，只有加强矿山的信息化管理，提高矿山管理的现代化水平，做到有据可依，才能有效减少由于盗采发生的纠纷，减少由于盗采引发的安全事故。
由于井下盗采具有隐蔽性，不易发现的特点，国内对矿山盗采的监测仍然是以人员下井实地监督检查为主要手段，但由于种种原因，此监测手段不仅需要人员多、耗费大量人力、物力资源而且效果不佳。基于以上原因，迫切需要有一套检测精度高、检测周期短的监测设备来对地下开采巷道进行实时监测和定位。利用信息化手段采用震源定位算法来实现防盗采监测***的盗采放炮点的监测。大大方便了对矿山开采实施监督和管理，维护国家和企业的利益、遏制重特大事故的发生、减少环境污染、提高矿产资源开发利用率。
关于矿产防盗方面已有一些文献报道，其中：
吉林大学的冯国磊的论文中以整个矿区为监测对象,以各种类型的拾震器为数据收集元件,以数字处理技术为基础,用计算机进行信息处理的一种实现分散和集中监测、控制的自动化***,它是矿山实现遥测、遥讯、遥控和全面自动化的一个极其重要的组成部分。此***的监测原理是以拾取盗采过程中盗采工作点所激发地震波的纵、横波初至为数据源,运用最小二乘法对所拾取的纵、横波初至数据进行相关性分析,通过计算机程序化的盖格算法,计算出盗采点的时空参数,对盗采点进行准确的定位,从根本上改善煤矿盗采监控的落后状况。
专利CN201020206432提出一种矿山防盗采微震监测仪，其技术方案是：由拾震器、数据采集器、计算机、变压器、电源组成，电源通过变压器分别与计算机、数据采集器、拾震器相连接，拾震器安装在巷道内，拾震器的信号输出端与数据采集器的信号输入端相连接，数据采集器的信号输出端连接到计算机的信号输入端。此实用新型通过安装在巷道内的拾震器监测盗采信号，并将被盗采矿块的三维坐标和时间通过数据采集器发送计算机中，可以使监测人员及时了解盗采情况。
    在采矿活动中防止盗采，用目前的技术手段或靠人工监管，已经很难发现作案的具体时间和地点，要想能及时准确发现盗采行为就必须有新的技术创新为依托。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种方便快捷、定位准确度高、运算速度快、能有效监测矿区盗采矿体资源的一种矿区防盗采监测定位***。
本实用新型是这样实现的：
一种矿区防盗采监测定位***，包括***电源管理模块、GPS信号采集装置、拾震器、信号采集装置、信号处理装置和计算机或者其他移动设备；拾震器安装于巷道或者岩层中，拾震器与信号采集装置中的输入端连接，信号采集装置输出端与信号处理装置输入端相连接，信号处理装置输出端与计算机或者其他移动设备连接，计算机或者其他移动设备与GPS信号采集设备输出端相连接，信号采集装置与GPS信号采集设备输出端相连接。
所述移动设备为安装有DSP、ARM芯片的移动式在线防盗采设备。
所述拾震器为5个，5个拾震器安装在巷道或者岩层空间中的任意不重叠的位置，由5个拾震器信号，信号采集装置连接GPS信号采集设备，从而获取GPS时间信息用以时间同步。分析出有效信号，提取有效信号的到达时间，然后依据这些参数由计算机通过执行PSO-Broyden混合算法解决空间目标的定位问题，从而确认出盗采炸点的相对坐标位置。计算机连接GPS信号采集设备，从而获取GPS定位信息，通过计算机转换计算出具体的GPS卫星定位的坐标位置，在电子地图上直观的标识出盗采炸点的位置，使得监测者及时做出行动，从而有效的发现和监控盗采行为。
本实用新型突出的实质性特点和显著的进步是：
计算量小使得***具有良好的在线计算功能，可在基于PC平台的在线防盗采***上，也可用与安装有DSP，ARM芯片的移动式在线防盗采***上。由于设备简洁廉价适合各大中小型煤矿监测防止煤矿盗采。
时间数据由GPS信号采集装置提供。
本实用新型在计算机运行过程中将信号处理装置计算得出的相对震源坐标在计算机中转化为GPS卫星定位数据，使GPS坐标与地理信息***地图对接，直观的在地理信息***的电子地图上显示出盗采***点的具体地理位置，直观，方便，实用性强。
附图说明
图1是本实用新型一种矿区防盗采监测定位***的硬件框架结构简图。
图2是信号采集与处理装置***模块硬件框图。
图3是GPS信号采集装置电路图。
具体实施方式
为了更加详细的介绍本实用新型，下面结合附图，对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，一种矿区防盗采监测定位***，包括***电源管理模块、GPS信号采集装置、拾震器、信号采集装置、信号处理装置和计算机或者其他移动设备；拾震器安装于巷道或者岩层中，拾震器与信号采集装置中的输入端连接，信号采集装置输出端与信号处理装置输入端相连接，信号处理装置输出端与计算机或者其他移动设备连接，计算机或者其他移动设备与GPS信号采集设备输出端相连接，信号采集装置与GPS信号采集设备输出端相连接。
所述拾震器为5个，5个拾震器安装在巷道或者岩层空间中的任意不重叠的位置。
所述移动设备为安装有DSP、ARM芯片的移动携式在线防盗采设备。
5个拾震器安装在巷道或者岩层空间中的任意不重叠的位置，由5个拾震器采集信号，信号采集装置进行信号处理，分析出有效信号，提取有效信号的到达时间，然后依据这些参数有计算机通过执行PSO-Broyden混合算法解决空间目标的定位问题。
应用实施例1                                          
2012年本实用新型在某一煤矿中进行实际应用，起到了盗采放炮事件监控的作用。***在正常运行过程中，对一次盗采放炮事件的发生进行了监控和定位。
当盗采放炮事件发生时，***实时的盗采放炮事件进行定位。计算出微震发生时间为 2012年4月11日3时02分16秒，***测到震源坐标为(3246，5053，-789)，***立即发出警报。
采用本实用新型一种矿区防盗采监测定位***计算得出GPS坐标在地理地图上的定位。***定位后，在矿山生产负责人立即组织人员赶赴地理地图上定位的放炮地点。对现场工人的询问后得知凌晨3时 02 分左右有一个小规模***，测量***地点后知道***中心坐标为(3232，5048，-797)。***中心与定位结果值的绝对误差为 Δx≈14m，Δy≈5m，Δz≈8m。微震的时间和空间定位都十分准确。矿山生产负责人立即组织人员立即采取措施制止非法盗采行为。

Claims (3)

1.一种矿区防盗采监测定位***，其特征在于：包括***电源管理模块、GPS信号采集装置、拾震器、信号采集装置、信号处理装置和计算机或者其他移动设备；拾震器安装于巷道或者岩层中，拾震器与信号采集装置中的输入端连接，信号采集装置输出端与信号处理装置输入端相连接，信号处理装置输出端与计算机或者其他移动设备连接，计算机或者其他移动设备与GPS信号采集设备输出端相连接，信号采集装置与GPS信号采集设备输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿区防盗采监测定位***，其特征在于：所述拾震器为5个，拾震器安装在巷道或者岩层空间中的任意不重叠位置。
3.根据权利要求1所述的一种矿区防盗采监测定位***，其特征在于：所述移动设备为安装有DSP、ARM芯片的移动式在线防盗采设备。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103744055A (zh) * 2013-12-04 2014-04-23 桂林电子科技大学 一种矿区防盗采监测定位方法及其设备
CN112700612A (zh) * 2020-12-04 2021-04-23 徐州勇强自动化设备有限公司 一种矿山防盗采监听设备及其运行***

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CN103744055B (zh) * 2013-12-04 2016-08-17 桂林电子科技大学 一种矿区防盗采监测定位方法及其设备
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