[发明专利]一种移动式电磁辐射定位探测及预警矿山动力灾害的方法

摘要

本发明公开了一种移动式电磁辐射定位探测及预警矿山动力灾害的方法，该方法使用的装置包括电磁信号采集装置、信号传输装置及终端预警装置3个部分，电磁信号采集装置集成了信号采集和定位模块，工人随身携带该装置，既实时采集所在位置电磁信号，同时识别位置信息；相关电磁信号及定位信息无线、实时传入可实现高精度定位与无线接入能力的多功能受限空间通信系统，由系统将相关信息转光纤传输最终抵达终端综合分析预警平台，终端平台根据电磁信号及位置信息计算得出矿井（采区）电磁辐射分布云图及各测点的时序变化曲线，通过云图判识危险区域，并通过时序变化曲线进行实时预警。

主权项

1.一种移动式电磁辐射定位探测及预警矿山动力灾害的方法，其采用的装置包括电磁信号采集装置、信号传输装置以及终端预警装置3部分，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）在矿井巷道敷设多功能受限空间通信系统，实现矿井的采区的无线信号全覆盖；

（2）工人携带便携式的电磁信号采集装置，实时感知所处区域的电磁辐射信号；

（3）电磁信号采集装置将提取的电磁信号特征参数，并将该装置的定位识别信息通过信号传输装置以无线形式向空间发出；

（4）设置在多功能受限空间通信系统线缆中的微型信号接收器接收到电磁信号及定位识别信息后光纤传输至地面终端；

（5）地面终端对接收到的电磁辐射信号和定位识别信息利用终端预警处理装置进行终端处理以获取所测电磁辐射的特征参数及其位置信息，并根据预警算法进行煤岩动力灾害预警。

2.根据权利要求1所述的一种移动式电磁辐射定位探测及预警煤岩动力灾害的方法，其特征在于，步骤（1）中采用的多功能受限空间通信系统利用多功能受限空间通信技术，以便用于煤岩电磁信号及定位识别信息的同步传输。

3.根据权利要求1所述的一种移动式电磁辐射定位探测及预警煤岩动力灾害的方法，其特征在于，步骤（2）中所采用的便携式电磁信号采集装置内置有电磁辐射信号接收模块，前端处理模块，定位模块和信号无线发射接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种移动式电磁辐射定位探测及预警煤岩动力灾害的方法，其特征在于，步骤（5）进行终端处理时，通过井下若干个点的电磁辐射信息及位置信息绘制井下电磁辐射空间分布云图，通过云图判识危险区域，并通过时序变化曲线进行实时预警。

5.根据权利要求4所述的一种移动式电磁辐射定位探测及预警煤岩动力灾害的方法，其特征在于，用于井下电磁辐射空间分布云图的位置信息是基于矿井布置图的三维坐标体系来实现的。

6.根据权利要求1或3所述的一种基于移动测点定位的电磁辐射监测预警矿山动力灾害的方法，其特征在于，所述的电磁信号特征参数包括电磁辐射幅值、振铃数、主频及其变化信息。

7.根据权利要求3所述的一种基于移动测点定位的电磁辐射监测预警矿山动力灾害的方法，其特征在于，电磁辐射信号接收模块将电磁信号转化为数字信号，并交由前端处理模块处理；前端处理模块对采集到的电磁辐射信号进行统计分析，经过必要的去噪滤波之后，统计得出电磁辐射参数，参数包括幅值、振铃数、主频；定位模块内嵌在电磁辐射采集装置中，并与电磁辐射采集装置的定位识别信息匹配；信号无线发射接收模块将带有定位识别信息的电磁辐射参数或波形向外无线发射。

8.根据权利要求1‑7任意一项所述的一种基于移动测点定位的电磁辐射监测预警矿山动力灾害的方法，其特征在于，所述终端预警装置具有数据分析处理、存储查询和显示预警的功能。

9.根据权利要求5所述的一种基于移动测点定位的电磁辐射监测预警矿山动力灾害的方法，其特征在于，绘制井下电磁辐射空间分布云图时的时间间隔为5s。