基于DSP的微地震数据采集仪的研制

摘要

煤炭是我国的基础能源，在国民经济中发挥了重要的作用。然而，当前煤矿安全生产形势仍然相当严峻，重、特大事故没能得到有效控制，其中，由于顶板垮落、瓦斯突出、突水淹井事故导致的伤亡约占40％，而这些事件都与开采后应力重新分布引起的覆岩破裂有关。 微地震监测技术是一门服务领域和服务前景十分广阔的物探高新技术。可以用于“三带”监测，监测煤矿瓦斯溢出，预测和防止煤矿顶、底板突水等。井下微地震监测系统便是基于该技术开发的。通过该系统，技术人员可以观测和研究煤矿长壁工作面围岩的空间破坏规律，实现井下微地震事件的分析、定位。这对煤矿安全生产具有重大意义。 本文介绍的便是该系统的重要组成部分——数据采集部分的设计，数据采集是微地震监测的基础，对硬件设备要求较高，因此本文对数据采集的几个重要环节进行了详细阐述。论文首先研究了地震波的特性并对微地震检波器的选择进行了讨论，接着介绍了系统前置放大电路的设计，它不但起到了放大的作用而且可以进行低通滤波，实现了DSP系统的预滤波功能。本文着重介绍了DSP系统的软硬件设计：硬件部分包括DSP最小系统的设计(时钟、复位电路、电源和工作方式的选择等)和外围接口电路(A/D转换电路和通信接口电路)的设计；软件部分主要是实现数据的采集、传输和滤除50Hz工频干扰的功能。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的提出

1.2国内外研究现状

1.3课题的意义

2系统总体设计及方案论证

2.1系统整体方案

2.2数据采集方案

2.3通信方案选择

3传感器的选择与前置放大电路的设计

3.1传感器的选择

3.2前置放大电路的设计

4 DSP系统的硬件设计

4.1 DSP系统概述

4.2 DSP最小系统的设计

4.3 DSP外围接口电路的设计

5系统软件设计

5.1总体方案

5.2系统初始化

5.3陷波器设计

5.4 Boot Loader程序设计

6总结与展望

致谢

参考文献

附录 系统原理图