矿山爆破振动波信号采集与处理技术研究

摘要

我国矿产资源非常丰富，但是随着国内外煤炭钢铁等的原材料价格不断上涨，非法乱采、滥挖行为日益严重，不仅损害了国家的利益，更危害开采者的生命安全。基于上述情况，对非法盗采进行快速精准定位，减少执法成本，提高执法效率，实现科学执法已成为亟待解决的问题。 盗采一般采用爆破手段，针对爆破引起的地震动效应，本文提出了利用LabVIEW处理地震波形数据，进而对爆破点进行快速定位。该项目的实施将为科学执法提供可靠依据，具有较大的社会价值。 在分析比较了现有的定位算法后，提出了利用地震检波器拾取爆破引起的地震波信号，经过波形调理，剔除干扰噪声，并对爆破振动波进行自动识别。初至波识别的结果作为定位软件的运算参数之一，与各检波器位置参数一起作为爆破震源初定位软件的参数。震源初定位的结果，则作为定位结果修正软件的参数。 检测系统的硬件分为下位机和上位机两个部分。 下位机的硬件核心为Silicon公司的C8051F020，并设计了电路板，主要包括了A/D模块、电源模块、SCI（串行通信接口）模块及JTAG（测试）模块等。使用了Moxa的多串口卡，实现多通道与上位机的通信。 上位机的硬件环境为个人PC机，系统环境为windows XP，软件环境为LabVIEW7.1。基于LabVIEW实现了串行通信，波形调理，初至波识别，震源初定位与震源参数修正等功能；并且设计了数据存储功能，便于保护重要数据；设计了历史数据的读取功能，方便操作人员读出存档，对存档数据重新进行数据处理；设计了友好的人机交互界面，便于操作人员的使用。 通过对实验结果的分析，表明了爆破定位的可行性，并为矿山区域远程监控提供有力的理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 地震波定位算法原理

第三章 硬件系统设计

第四章 软件设计

第五章 实验及分析

第六章 结论

参考文献

致 谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果