一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿震监测技术领域，特别是涉及一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置。
【背景技术】
[0002]微震监测技术是矿震监测的重要手段，目前已有的微震监测仪不是基于统一传输网络的分布式传感，因而监测面和通道数均不能满足矿山灾害监测的实际需求，在物联网环境下，需要分布式矿震监测手段。目前的微震监测装置不具有可控性，在没有震动发生时，装置仍然在运行，采集到的数据大多为环境噪声等无用数据，A/D转换器转换之后通过网络将这些无用资源传输给处理器。分布式传感传输的数据量本来就很大，如果能再采集阶段尽可能地减少这些无用数据的采集，就能在一定程度上降低处理器的负担。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，通过控制器来控制矿震监测装置，实现只在矿震发生时采集并传输数据，没有矿震发生时不采集数据，A/D转换器不工作。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案:
[0005]一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，包括振动传感器、A/D转换器、授时装置、同步模块、FIFO存储器、CPU中央处理器、以太网、服务器；所述振动传感器的输出与A/D转换器的入口相连接，授时装置的输出与同步模块的入口相连接，同步模块的输出分别与A/D转换器和CPU中央处理器的入口相连接，同步模块与授时装置之间实现时间同步，并产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器根据此脉冲进行数据采集；CPU中央处理器分别与以太网、FIFO存储器相连，以太网与服务器相连；所述A/D转换器的输出与FIFO存储器相连接，A/D转换器采集转换的数据存储于FIFO模块中，FIFO模块在达到半满状态以后产生中断信号给CPU，CPU接收到中断信号之后开始接收数据，FIFO模块依次把数据传输给CPU ；同步模块与CPU串口连接，当矿震发生时控制器产生中断信号给同步模块，此时，同步模块产生时间戳并传输给CPU，此时间戳对应CPU接收到的从FIFO模块传来的第一个数据，CPU把此时间戳伴随第一个数据传输给服务器；随后数据对应的时间戳根据采样率计算得出。
[0006]所述的振动传感器输出与同步模块之间连有一控制矿震监测装置的控制器，在振动信号大于设定阈值时，产生一个脉冲信号，作为同步模块的中断信号，同步模块接收到中断信号后产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器工作；当震动信号小于控制器设定的阈值时，同步模块不产生采样脉冲，A/D转换器不工作。
[0007]有益效果:本实用新型为了实现分布式矿震监测，提供一种矿震监测装置，不仅能作为分布式传感的节点，而且还可以控制数据采集，不采集或者少采集无用数据，降低能耗，减少网络资源占用，降低处理器的负担。当有矿震发生时，振动传感器采集到的数据通过A/D转换器传给CPU并通过以太网传输给服务器；当没有矿震发生时不采集数据。其结构简单，使用方便，具有广泛的实用性。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述:
[0010]本实用新型的基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，主要由振动传感器、A/D转换器、控制器、授时装置、同步模块、FIFO存储器、CPU中央处理器、以太网、服务器构成；所述振动传感器的输出与A/D转换器的入口相连接，授时装置的输出与同步模块的入口相连接，同步模块的输出分别与A/D转换器和CPU中央处理器的入口相连接，同步模块与授时装置之间实现时间同步，并产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器根据此脉冲进行数据采集；CPU中央处理器分别与以太网、FIFO存储器相连，以太网与服务器相连；所述A/D转换器的输出与FIFO存储器相连接，A/D转换器采集转换的数据存储于FIFO模块中，FIFO模块在达到半满状态以后产生中断信号给CPU，CPU接收到中断信号之后开始接收数据，FIFO模块依次把数据传输给CPU ;同步模块与CPU串口连接，当矿震发生时控制器产生中断信号给同步模块，此时，同步模块产生时间戳并传输给CPU，此时间戳对应CPU接收到的从FIFO模块传来的第一个数据，CPU把此时间戳伴随第一个数据传输给服务器；随后数据对应的时间戳根据采样率计算得出。
[0011]在振动传感器输出与同步模块之间连有一控制矿震监测装置的控制器，在振动信号大于设定阈值时，产生一个脉冲信号，作为同步模块的中断信号，同步模块接收到中断信号后产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器工作；当震动信号小于控制器设定的阈值时，同步模块不产生采样脉冲，A/D转换器不工作。
[0012]振动传感器连接A/D转换器，授时装置连接同步模块，同步模块与授时装置之间根据精密时钟同步协议达到精确的时间同步，并产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器根据此脉冲进行数据采集。
[0013]A/D转换器采集转换的数据存储于FIFO模块中，FIFO模块在达到半满状态以后产生中断信号给CPU，CPU接收到此中断信号后开始接收FIFO模块中存储的数据。当FIFO模块中存储的数据不到其存储容量的一半时不传送数据给CPU。
[0014]振动传感器与控制器连接，控制器是以一个NPN型硅管为核心的电路，三极管工作于截止区和饱和区，设定合适的电路结构实现当振动信号大于某一设定的阈值时，控制器产生一个脉冲信号，作为同步模块的中断信号，同步模块接收到此中断信号以后开始产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器开始工作；当振动信号小于控制器设定的阈值时，同步模块不产生采样脉冲，A/D转换器不工作。
【主权项】
1.一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，其特征在于:它包括振动传感器、A/D转换器、授时装置、同步模块、FIFO存储器、CPU中央处理器、以太网、服务器；所述振动传感器的输出与A/D转换器的入口相连接，授时装置的输出与同步模块的入口相连接，同步模块的输出分别与A/D转换器和CPU中央处理器的入口相连接，同步模块与授时装置之间实现时间同步，并产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器根据此脉冲进行数据采集；CPU中央处理器分别与以太网、FIFO存储器相连，以太网与服务器相连；所述A/D转换器的输出与FIFO存储器相连接，A/D转换器采集转换的数据存储于FIFO模块中，FIFO模块在达到半满状态以后产生中断信号给CPU，CPU接收到中断信号之后开始接收数据，FIFO模块依次把数据传输给CPU ;同步模块与CPU串口连接，当矿震发生时控制器产生中断信号给同步模块，此时，同步模块产生时间戳并传输给CPU，此时间戳对应CPU接收到的从FIFO模块传来的第一个数据，CPU把此时间戳伴随第一个数据传输给服务器；随后数据对应的时间戳根据采样率计算得出。2.根据权利要求1所述的一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，其特征在于:所述的振动传感器输出与同步模块之间连有一控制矿震监测装置的控制器，在振动信号大于设定阈值时，产生一个脉冲信号，作为同步模块的中断信号，同步模块接收到中断信号后产生采样脉冲给A/D转换器，A/D转换器工作；当震动信号小于控制器设定的阈值时，同步模块不产生采样脉冲，A/D转换器不工作。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于精密时钟同步协议的矿震监测装置，涉及微震监测技术领域。该装置有振动传感器、控制器、A/D转换器、授时装置、同步模块、FIFO、CPU、以太网、服务器。优点：实现数据采集状态可控：当有矿震发生时，振动传感器采集到的数据通过A/D转换器传输给CPU，然后通过以太网传输给服务器；当没有矿震发生时，不采集数据，A/D转换器不工作。本实用新型使得矿震监测装置更加符合分布式矿震采集的需求，减少无用数据的采集，尽可能少的占用网络资源，压缩数据量，减轻服务器的工作负担。
【IPC分类】G01V1/00
【公开号】CN204631259
【申请号】CN201520165732
【发明人】丁恩杰, 陈卿, 郎佳敏
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月23日