针对当前煤矿地震数据采集传输系统中数据传输实时性差,数据传输量有限的问题,以及数据采集需要满足多波宽频的要求,设计了基于MEMS与LwIP的煤矿三分量全波地震数据采集系统。该系统由MEMS 三分量检波器、数据采集单元、高性能防爆路由器、高性能嵌入式主机及采集控制软件、主机监控软件构成。采用MEMS 加速度芯片VS1002 作为检波器芯体,利用其高灵敏度、宽频带响应等特点;主机监控软件完成对全波采集单元监控、管理及简单的数据处理功能;全波数据采集单元实现了三分量地震信号的数据拾取、转换、存储和数据输出;系统采用分布式控制方式,可实现系统的灵活组合与拆分,提高了采集信号的质量,增强了在煤矿中的适用范围。实验结果表明:与常规地震采集系统相比,本系统具有抗干扰力强,响应频带宽的特点,可在恶劣环境条件下捕捉到频带较宽的地震信号。
1 设计系统传感器简介
2 设计系统结构组成
3 设计系统硬件设计
3.1 数据采集单元硬件组成
3.2 网络通信模块设计
4 系统软件设计
4.1 LwIP 无操作系统的移植
4.2 创建UDP 通信
4.3 嵌入式主机程序设计
5 实验验证
6 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会