1    前言

礦震是由于采礦活動而誘發(fā)的礦井巖體突然失穩(wěn)破壞的動力現(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)測定位系統(tǒng)根據(jù)礦山地震前微震的信號特征、發(fā)生規(guī)律進行設(shè)計與架設(shè) ,提供微震發(fā)生的時間、地點與震級等基本參數(shù) ,從而對大震與環(huán)境異常做出及時報警 。 而要想利用該系統(tǒng)對微震進行精確定時、定位需要一個時間基準(zhǔn) ,否則 ,礦震預(yù)測和定位就無從談起。 昕辰NTS時間服務(wù)器采用GPS、北斗等多種衛(wèi)星信號，獲取高精度時間信息，系統(tǒng)具有授時精度高、信號覆蓋范圍廣的特點 ,能夠較好地解決時間同步和高精度授時問題。

2    實施必要性

煤礦微震監(jiān)測定位原理是 :震源發(fā)出的礦震波向四處傳播 ,四個微震監(jiān)測臺接收到礦震波后 ,經(jīng)過計算求出震源的三維位置和時間信息 。

煤礦微震監(jiān)測定位系統(tǒng)利用四個臺站的數(shù)據(jù)采集器把信號傳感器檢測到的模擬信號就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 ,迭加時鐘編碼后通過四個信號通道傳送給中心處理單元。 四個臺站通過計算機局域網(wǎng)相互連接 ,采用遠程分布式方式進行狀態(tài)控制與數(shù)據(jù)傳輸 ,測出礦震波 (p波 )到達時間 ,通過方程組同時求解得到位置信息和時間信息 。

通常煤礦最關(guān)心的就是礦震波到達的絕對時間及其測量的精度 ,以便進行震相分析和確定震源的位置 ,在煤礦微震監(jiān)測定位系統(tǒng)中 ,信號的準(zhǔn)確采集和可靠傳輸是整個系統(tǒng)成功的前提和基礎(chǔ) ,由于在該系統(tǒng)中具有四個信號采集點 ,同步問題顯得尤為突出 ,如何保證各點的傳送信號時間戳的誤差不超過一定范圍是一個難題。

昕辰NTS授時服務(wù)器，采用了GPS/北斗/CDMA等多種信號形式來解決該問題，采用GPS/北斗/CDMA時間作為時間輸入基準(zhǔn)，通過NTP協(xié)議向四個微震監(jiān)測臺傳遞標(biāo)準(zhǔn)時間信息，從而使得四個檢測臺采用同一時間源進行校時，保證時間高精度及統(tǒng)一性，很好的解決了這一問題。

3    網(wǎng)絡(luò)示意圖

4    用戶收益

1)     NTS授時服務(wù)器授時精度小于1-10ms，使得煤礦微震監(jiān)測定位系統(tǒng)的定時誤差不大于10ms，定位誤差不大于30m，達到礦震定時定位精度要求，可以及時對打針與環(huán)境異常做出警報，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授時服務(wù)器后，達到了全網(wǎng)時間統(tǒng)一管理的目的，各節(jié)點服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)時間統(tǒng)一，在一定程度上降低了用戶運維成本。