IMS微震监测系统介绍
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澳大利亚矿震研究院IMS微震监测系统产品概览IMS提供了数字化,智能化,高分辨率的地震监测和控制系统,具有在线地震信息处理,分析和可视化功能。
该系统易于使用,可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面,许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时,具有报警、控制和(或)停机功能。
该系统基于模块化设计,易于扩展,可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分,即传感器,数据采集器和数据通信部分。
●传感器将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
●数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集,或采用触发模式,通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
●地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段,以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号,传感器必须被连接到一个数据采集装置,将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型,序列号和方向标识。
此外,智能传感器能够产生内部的振动,以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型,即地面速度(检波器)或地面加速度(加速度计和FBA);传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围,频率范围,可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器,加速计和力平衡加速计的任意组合,并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位,4 或8通道,低噪声的模拟-数字转换器(ADC),以太网接口。
内蒙古包头鑫达黄金矿IMS微震监测项目方案建议项目单位: 内蒙古包头鑫达矿业澳大利亚矿震研究院中国数据中心北京优赛科技有限公司.联系人: 盛虞(email: yusheng@)Tel: +10 6848 7691Fax:+10 6870 06262011年10月目录1摘要 (3)2IMS微震监测技术 (4)3内蒙古包头鑫达黄金矿微震监测系统方案及实施 (8)4项目组成员 (16)5费用估计 (17)6结语 (18)附录:国内某铜矿地压微震监测的简要成果 (18)1 摘要1.1 微震监测目标●在内蒙古鑫达黄金矿建立一套28通道实时微震监测系统;●对开采过程中产生的不良地压状态的空间和时间分布规律进行监测;●对由此而引发岩土灾害的可能性和安全生产风险做出快速评估;●为矿山建立更为高效的地压管理体系提供技术支持。
1.2 技术方案内蒙古鑫达黄金矿目前开采集中在13号矿脉的16个中段,由于矿脉非常薄,每个中段仅有一条纵向巷道,矿体呈面型分布,据此矿体形态,可考虑建立一套包括28个通道的微震监测系统对其中的四个中段进行实时微震监测,分别为1018中段,868中段,698中段和538中段。
根据矿山生产和微震监测技术的特点,28个通道可以分7个子系统(以微震处理器数量而定名),其中三个子系统各含8个微震传感器通道,另一个子系统含含4个传感器通道,针对地压活动的分区特点进行布置。
子系统可在井下靠近竖井的位置进行集中,通过矿山已有的光纤通讯网络将数据传送到矿山的控制中心对数据进行处理和分析,实时了解矿区的地压变化状况,以便在生产管理中采取适当及时的措施。
1.3 实施策略传感器布置:建立一套包括28个通道的微震监测系统对其中的四个中段进行实时微震监测,分别为1018中段,868中段,698中段和538中段。
在1018中段,868中段,698中段各安装一个8通道的子系统,每个子系统包括1只三分量和5只单分量地音传感器(Geophone)。
基于IMS的玲南金矿微震监测系统的应用研究郭玉豹;李京濂;冀虎;张达【摘要】研究了IMS微震监测技术的工作原理、系统结构、技术应用,并基于IMS 微震监测技术,介绍了玲南金矿微震监测系统的建设及应用,重点分析了系统的台网精度、波速校准、时间同步以及通信系统建设等内容,详细设计了井下设备供电防护、信号防护以及防潮等安全防护措施,为设备可靠运行提供保障.【期刊名称】《有色金属(矿山部分)》【年(卷),期】2015(067)002【总页数】7页(P4-9,26)【关键词】微震监测;波速校准;时间同步;安全防护【作者】郭玉豹;李京濂;冀虎;张达【作者单位】中矿金业股份有限公司,山东招远265400;中矿金业股份有限公司,山东招远265400;北京矿冶研究总院,北京102628;北京矿冶研究总院,北京102628【正文语种】中文【中图分类】TD76微震监测技术作为新一代地压监测技术,以其区域性、实时性,能够实现矿区范围内的实时监测、灾源定位、应力场分布反演和岩体内部破裂实时变化规律统计等优势,成为地压活动与矿山开采动态响应的研究和岩爆与地压实时预测的重要工具[1]。
微震监测技术在国外尤其是南非、加拿大、澳大利亚、波兰等国的深井矿山中得到快速发展和广泛应用,已成为矿山安全的重要措施[2-5]。
我国微震监测技术的研究起步于20世纪80年代,以国家煤炭部及地震局于北京门头沟煤矿进行的微震监测方面的研究作为开端[6-8]。
随着矿山对于微震监测需求的持续升温,以及包括南非IMS、加拿大ESG微震监测系统在内的国外微震监测技术的不断引进,推动了国内微震监测的发展[9-13]。
玲南金矿地处山东省招远市北东14km的台上村,位于玲珑金矿田南部,隶属于中矿金业股份有限公司,是一个开拓深度已过千米的金属矿山,为此,作为国家863计划重点项目“深井岩爆灾害动态监测与危险性分析技术”的研究基地,采用微震监测技术,实现了对玲南金矿深部开采扰动引起的地压活动的连续监测,并利用监测数据对矿山地震活动及岩爆与地压活动进行了初步研究。
详细产品概览IMS提供了数字化,智能化,高分辨率的地震监测和控制系统,具有在线地震信息处理,分析和可视化功能。
该系统易于使用,可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面,许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时,具有报警、控制和(或)停机功能。
该系统基于模块化设计,易于扩展,可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分,即传感器,数据采集器和数据通信部分。
∙传感器将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
∙数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集,或采用触发模式,通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
∙地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段,以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号,传感器必须被连接到一个数据采集装置,将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型,序列号和方向标识。
此外,智能传感器能够产生内部的振动,以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型,即地面速度(检波器)或地面加速度(加速度计和FBA);传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围,频率范围,可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器,加速计和力平衡加速计的任意组合,并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位,4 或8通道,低噪声的模拟-数字转换器(ADC),以太网接口。
IMS微震监测技术在边坡中的应用研究
文排科;左宇军;唐波;潘超
【期刊名称】《化工矿物与加工》
【年(卷),期】2014(43)12
【摘要】为研究贵州某高陡公路岩质边坡在开挖期间受周围爆破震动影响下的内部损伤程度,在介绍微震监测原理及IMS监测技术的基础上,通过微震监测仪器空间优化布置与安装、爆破测试岩体波速等建立了边坡微震监测系统。
监测结果表明,爆破震动诱发了边坡1272~1309m高程大量微震事件,且沿边坡内部呈长条带丛状分布,微震事件分布特征能较好反映出现场施工情况,IMS微震监测技术能初步给出需要密切监测关注和加固的范围。
【总页数】5页(P42-46)
【关键词】爆破震动;微震;IMS;岩质边坡
【作者】文排科;左宇军;唐波;潘超
【作者单位】贵州大学矿业学院;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室;贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室;复杂地质矿山开采安全技术工程中心
【正文语种】中文
【中图分类】TD325.4
【相关文献】
1.微震监测技术在公路高边坡稳定性中的应用 [J], 陈海霞
2.微震监测技术在公路高边坡稳定性监测中的应用 [J], 王亚娟
3.微震监测和三维激光扫描联合监测技术在山达克南矿体扩帮边坡监测中的应用[J], 袁康;张志军
4.微震监测技术在大岗山水电站右岸边坡中的应用 [J], 徐奴文;唐春安;吴思浩;李桂林;杨菊英;陈冰
5.IMS微震技术在采场监测中的应用 [J], 赵远;左宇军;文排科;费雄
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ESG中国合作伙伴微震系统主机Paladin数据采集仪传感器E S G公司简介ESG,全称Engineering Seismology Group (地震工程集团)。
1993 年与以办学历史悠久、科学技术领先而著称的加拿大皇后大学合作,创立企业,致力于矿山微震监测系统的开发和研究。
发展至今企业有煤矿安全、微震等各类专家28 位,有百余位优秀技术工程师遍布全球。
历经17年的发展,ESG 公司研发生产的MMS微震监测系统已发展至第七代产品。
纵观历史,其产品以其设计领先、技术优良、服务周到、分析便捷等优势享誉全球。
其中包含耳熟能详的MP250 Trigger Type(第二代MP250 MMS 微震监测系统)、Hyperion Full Waveform(第五代亥伯龙MMS微震监测系统)和目前代表矿山微震测试系统先进水平的Paladin Seismic Recorder-V2(第七代改进型帕拉丁MMS 微震测试系统)。
目前ESG 公司产品以其良好的信誉、卓越的技术在美国、澳大利亚、亚洲以及欧洲得到广泛认可和应用。
ESG中国合作伙伴耳听为虚眼见为实微震监测仪是聆听地音的耳朵,微震可视化软件则是透视地层变化的眼睛。
ESG微震监测系统,是边坡、隧道、矿山、大坝等岩质或混凝土工程结构稳定性监测与分析的理想工具。
泰安鑫淼科技与ESG全面合作,将致力与为中国用户提供最直接的技术支持(设备提供、安装指导、数据分析)。
系统网络由传感器、Paladin信号采集处理系统、时间同步系统、光纤数据通讯系统和地面数据综合处理分析系统组成。
① 24 位×125MHz 的高精度快速信号采集能力,可同时兼容3~2KHz、15~2KHz 微震传感器和200~5KHz 声发射传感器。
②5G 高速数据缓存空间③ 科研级系统稳定性设计④ 高精度,超高强度传感器设计,可适应各种压力环境⑤ 先进的Hyperion和Paladin系统连接,卓越的分析系统融合ESG中国合作伙伴微震监测系统数据传输网络拓扑图ESG中国合作伙伴微震监测系统介绍【系统概述】微震监测系统(Micro-seismic Monitoring System, MMS),开发于上世纪七十年代初期,伴随着信息技术、计算技术的发展和计算机水平的提高而日趋成熟,主要是利用声学、地震学和地球物理学原理和计算机强大的计算功能来实现微震事件的精确定位和级别大小的确定。
澳大利亚矿震研究院IMS微震监测系统产品概览IMS提供了数字化,智能化,高分辨率的地震监测和控制系统,具有在线地震信息处理,分析和可视化功能。
该系统易于使用,可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面,许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时,具有报警、控制和(或)停机功能。
该系统基于模块化设计,易于扩展,可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览IMS微震系统的硬件主要分为三个部分,即传感器,数据采集器和数据通信部分。
●传感器将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器也可以用于IMS地震网络。
●数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集,或采用触发模式,通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
●地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种数据通讯手段,以适应不同的系统环境需要。
微震传感器微震传感器通过将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号,传感器必须被连接到一个数据采集装置,将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型,序列号和方向标识。
此外,智能传感器能够产生内部的振动,以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型,即地面速度(检波器)或地面加速度(加速度计和FBA);传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围,频率范围,可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器,加速计和力平衡加速计的任意组合,并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息数据采集单元NETADCIMS的netADC是24位,4 或8通道,低噪声的模拟-数字转换器(ADC),以太网接口。
微震监测技术发展状况及各提供商技术特点简介周乐1. 题引:微震技术简介 (3)2. 国际微震监测技术主要提供商 (4)3. 各大公司软硬技术特点及其主要业务领域 (5)3.1. 矿震研究院INSTITUTE OF MINE SEISMOLOGY (IMS) (5)3.2. 加拿大ESG Solutions 公司(ESG) (6)3.3. 美国MicroSeismic公司 (7)3.4. 英国Semore Seismic公司 (8)3.5. 加拿大Microseismic Industry Consortium (mu-SIC) (9)3.6. 澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO (10)3.7. Schlumberger 公司 (11)3.8. 英国Applied Seismology Consultants公司 (12)4. 各大提供商硬件主要技术指标对比 (13)5. 各大主要厂商用户群区域及市场占有率分析 (14)6. 主要信息来源 (15)1.题引:微震技术简介微震监测技术用于监测岩体在变形和破坏过程中,裂纹产生、扩展、摩擦时内部积聚的能量以应力波的形式释放,产生微震事件。
1990年代以来,由于引入了现代计算机技术、现代通讯技术、GPS 授时定位技术、地震学相关知识,该技术取得了突破性进展。
借助专业化的数据处理软件,能够实现在三维空间中实时准确地确定岩体中微震事件发生的位置、量级,从而对岩体的变形破坏的活动范围、稳定性及其发展趋势做出定性、定量评价。
微震监测技术在工程上的应用领域主要是矿山微震监测,监测并定位不稳定岩体,做出预警,还可以预测岩体对工程开展的反应,进行灾害等级评估等。
在石油开采领域,通过监测水制压裂过程中储油或储气层产生的微震信号,可以帮助操作人员得到压裂过程信息,以指导并优化工程参数设置。
在土木工程领域,利用微震监测技术,还可以进行隧道稳定性监测、边坡稳定性和大坝稳定性监测等。
基于IMS微震监测系统在大宝山矿采空区综合防控中的应用摘要:大宝山矿由于长期地下开采及民窿偷采形成了大量的复杂采空区,对露天生产作业构成了严重威胁。
为了确保矿山生产安全,大宝山矿成功地建立了国内先进的32通道IMS微震监测系统。
介绍了该系统的组成和技术特点,根据监测数据,对采场的微震事件进行统计、分析、定位,并为施工作业提供安全预警。
关键词:复杂采空区;IMS微震监测;安全预警1引言广东省大宝山矿业有限公司建矿于1958年,1975年正式投产。
按照矿山早期规划,大宝山矿区铁、铜、铅锌、硫主要是以大型露天的形式开采,在露天开采结束以后,再转入井下开采。
上个世纪八十年代,周围民采对井下铜硫铅锌资源进行了掠夺式开采,民窿多达112条,为了治理民采,保护矿产资源,1997年大宝山矿区铜矿露天中止采剥,转入井下开采,形成露天与井下联合开采的格局,并开始对采空区进行处理,但还是远远达不到“采充平衡”的要求,2004年发生了三次大塌方,严重影响到井下安全生产。
特别是民采泛滥,在现开采区域即9~51线沿走向1260m地段,形成了大量的采空区。
最为密集的区域为 23~292线及33~51线,且采空区面积较大,其中23~292线存在有相互贯穿、重叠的采空区群。
另外采空区在水平范围内,其密集程度随着采矿中段的作业程度呈增加趋势,从470m水平至670m水平均有采空区分布。
目前已勘探发现的采空区主要分布原井采650和630中段,少数分布在617中段,已扫描发现未处理的采空区共计26个。
鉴于大宝山矿面临严峻的采空区安全问题,大宝山矿引进32通道IMS无线微震监测系统,通过采用先进监测科技手段对可能发生的危险进行预警,确保采区的生产安全[1]。
2 微震监测系统简介2.1微震监测系统组成大宝山矿微震监测系统为32通道全数字型微震监测系统,2013年从澳大利亚引进。
监测系统主要由地下分布式传感器、数据采集系统、地表监测站三部分组成。
IMS微震监测系统
产品概览
IMS提供了数字化,智能化,高分辨率的地震监测和控制系统,具有在线地震信息处理,分析和可视化功能。
该系统易于使用,可在Microsoft Windows或Linux操作系统下运行。
除地震方面,许多非地震岩土工程传感器也可以用于监测。
当信号或某些参数超过阈值时,具有报警、控制和(或)停机功能。
该系统基于模块化设计,易于扩展,可从自记式监测单元扩展成连接数个台站的复杂网络。
并提供全天候24小时技术支持。
硬件概览
IMS微震系统的硬件主要分为三个部分,即传感器,数据采集器和数据通信部分。
●传感器将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号。
非地震传感器
也可以用于IMS地震网络。
●数据采集器负责将来自传感器的模拟信号转换成数字格式。
数据可以被连续记录采集,
或采用触发模式,通过特殊算法来确定是否记录微震事件发生的数据。
●地震数据同时被传输到一个中央计算机或本地磁盘以待储存或处理。
系统可以采用多种
数据通讯手段,以适应不同的系统环境需要。
微震传感器
微震传感器通过将地面运动(地面速度或加速度)转换成一个可衡量的电子信号来衡量微震活动。
由于信号在本质上是模拟信号,传感器必须被连接到一个数据采集装置,将其转换成数字格式以待被计算机读取输出。
所有IMS传感器都包含智能电子元件以提供传感器类型,序列号和方向标识。
此外,智能
传感器能够产生内部的振动,以验证传感器的操作和检测安装后电缆布线是否正确。
传感器类型
微震传感器的分类取决于所要监测的地面运动类型,即地面速度(检波器)或地面加速度(加速度计和FBA);传感器的传感轴数量和传感器是否部署在岩石钻孔里或岩石表面。
每个传感器类型在幅度范围,频率范围,可靠性和成本方面等有不同的优势。
一个IMS微震监测系统可基于检波器,加速计和力平衡加速计的任意组合,并同时搭配单分量和三分量传感器。
三分量传感器能够提供最精确的信息
数据采集单元
NETADC
IMS的netADC是24位,4 或8通道,低噪声的模拟-数字转换器(ADC),以太网接口。
netADC 可以不断地将来自微震传感器的信号数字化和标记时间戳,再使用IMS的低延迟波形协议通过以太网将数据发送出去。
体积小,重量轻,35mm的DIN导轨可竖立机箱
●4个或8个平衡,差分模拟输入通道
●低功耗:0.6瓦/通道
●具有检波器,宽带,力平衡或IEPE(压电)数字化仪接口
●宽动态范围:147分贝@ 50 SPS
●低噪音:低于新的低噪声模式(见所附积)
●可配置化采样率:3 - 192000 SPS(配合外部处理器可无限抽取)
●标准,完全兼容,10/100/1000BASE-TX(IEEE 802.3)以太网接口
●具有以太网电源(PoE)能力
●计时线,电源线和数据线可用单根CAT5电缆(如果使用IMSWoE开关)
●传感器的状态测量
●和微震传感器兼容(SMART传感器自我配置)
●传感器的校准和控制功能
NETSP
微震处理器是一个嵌入式计算机,集成4端口以太网交换器,LED状态指示灯和用户输入按钮。
嵌入式计算机用于运行数据采集软件,执行的任务有从netADC获取数据,触发采集,预触发滤波,缓冲数据和将数据传输到地震服务器。
嵌入式计算机的选择应满足应用的具体要求,如特殊的计算密集的信号处理任务。
自适应频谱触发需要一个强大的CPU,而标准的触发或缓冲任务是可以在低端,廉价和高效的处理器上运行的。
微震处理器集成的4端口交换器是独一无二的,它可以分配netADCs所需要的时序信号(ATU),并且使用和数据传输一样的cat5电缆。
无需为在netADCs和中央计时源之间的计时开通单独的通信线路。
通讯方式:XDSL(以太网络的延伸)
DSL技术通过使用标准电话线使以太网网链路得到延长。
在已经存在电话网络和不方便安装光纤网络的工作现场,这项技术非常有吸引力。
IMS DSL调制解调器操作距离长达7公里,速度可达5.4 Mbit /秒,并可将信号数字化同步所需的时序信号融入到DSL编码数据里,而不需要GPS卫星定位系统的帮助,这一点对于位于地表下的台站十分重要。
基于标准DSL的通信具有显着优势,不再需要为时序建立一个独立的通信通道,而保持每个链接的铜线或光纤的数量下降到只需一对。
软件产品概览
软件概览
IMS的软件用于记录、处理、可视化和分析IMS地震台站收集的矿山微震数据。
●Synapse Server 是一个运行时间系统,用来控制地震台网、帮助用户改变系统设置和提
供关于地震台网状态和表现的反馈信息。
并负责所有地震数据的中央记录。
●Trace 是一个软件包,用来可视化和处理IMS地震系统收集的地震波数据。
地震波处理
是指确认P波和S波的到达,以估计地震事件的震源参数,如位置、辐射地震能和非弹
性共地震形变。
●Insight4D 通过比较来自应力模型和地震系统状态的数据,Insight4D可以可视化并在空
间和时间上研究微震事件。
●Ticker3D是当地震事件发生时,可视化并预警的工具软件。
也可以显示IMS系统状态信
息和日常地震数据处理服务结果。
应用情况概览
IMS微震监测系统是被设计安装于露天矿和地下矿等严酷环境中,也适用于非矿山的应用,如核废料的地下储藏,地表区域性地震监测,水坝坝体监测等。
IMS设备的耐用性,容错性和灵活性在业界具有良好的口碑。
微震监测系统举例和描述只是典型的系统布局,现实中,所有的布局要根据应用环境和客户要求来设计。