本发明涉及矿山安全及监测监控领域，尤其涉及一种煤岩采区动力灾害监测系统及方法。
背景技术：
我国煤矿开采条件复杂，煤岩动力灾害是煤矿主要灾害之一。随着采深不断加大，煤岩动力灾害频次、强度和破坏程度均呈上升趋势，发生次数和伤亡人数也呈相对上升的趋势。对煤岩动力灾害的监测预警主要包括静态指标法和地球物理方法两大类。静态指标法获得的信息量有限且准确性低，地球物理方法则能够实现实时、动态、连续的监测。
岩石变形破裂产生电磁辐射是较为常见的物理现象。电磁辐射法作为一种非常有前景的地球物理方法，近年来在煤岩破坏电磁辐射的产生机理、信号特征、预测煤岩动力灾害应用现状、影响因素、信号监测及其数据处理系统等方面取得了较为可观的成果。目前电磁辐射预警装备主要有便携式和在线式两种，便携式不能实现数据的实时分析和上传，在线式由于测点有限，位置相对固定(主要布置在重点区域)，且依赖于有线传输数据，也具有一定的局限性。
然而，在现有技术的电磁辐射法中，大多仅仅是针对采区的某部位采集的电磁信号进行判断，而在采区中，割煤等活动往往也会引起采区的电磁信号变化，如此很容易引起误判。
因此有必要提供一种全新的煤岩采区动力灾害监测系统及方法，已解决上述现有技术中存在的缺陷。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种煤岩采区动力灾害监测系统及方法，其可以对煤岩动力灾害进行准确监测、预警。
本发明提供一种煤岩采区动力灾害监测系统及方法，采用如下技术方案：
本发明的一种煤岩采区动力灾害监测系统，包括：
采区监测单元，该采区监测单元采集采区工作面各处的煤岩状况相关信号；及
非采区采集单元，该非采区采集单元采集矿井下非采区各处的煤岩状况相关信号；及
监测终端，该监测终端根据非采区采集单元采集的矿井下非采区各处的煤岩状况相关信号采用预警算法算出临界值，当采区监测单元采集的采区工作面各处的煤岩状况相关信号超过临界值时发出报警。
可选的，所述监测终端包括：
采集信号接口，该采集信号接口与采区监测单元、非采区采集单元相连；及
信号调理器，该信号调理器输入端与采集信号接口的输出端相连；及
数据存储器,该数据储存器存储采区监测单元、非采区采集单元采集的相关信号，在这里优选的，所述数据存储器为eeprom；及
显示器；及
微处理器，该微处理器的输入端与信号调理器的输出端相连，该微处理器的i/o接口与显示器、数据存储器相连，在这里优选的，所述微处理器为mcu；及
稳压电路，该稳压电路为监测终端提供所需直流电源。
进一步的方案，所述采区监测单元包括若干个等间距设置在采区工作面的采集单元。
优选的，所述采集单元为电磁天线。
进一步的方案为，所述采区监测单元为便携式监测仪。
优选的，所述便携式监测仪为kbd5便携式电磁辐射检测仪。
同时，本发明的一种煤岩采区动力灾害监测方法，使用上述的一种煤岩采区动力灾害监测系统，其包括以下步骤：
s1：开启监测终端，系统上电；
s2：非采区采集单元开始采集矿井下的非采区各处的煤岩状况相关信号，并将信号传输给监测终端；
s3：监测终端的采集信号接口将非采区采集单元采集的信号发送给信号调理器，信号调理器对非采区采集单元采集的信号进行调理后发送给微处理器；
s4：微处理器对非采区采集单元采集的信号进行预警算法，算出临界值，将临界值传输给显示器显示，传输给数据存储器储存；
s5：采区监测单元开始采集采区工作面各处的煤岩状况相关信号，并肩信号传输给监测终端；
s6：监测终端的采集信号接口将采区监测单元采集的信号发送给信号调理器，信号调理器对采区监测单元采集的信号进行调理后发送给微处理器，微处理器将采区监测单元采集的信号传输给显示器显示；
s7：微处理器将采区监测单元采集的信号与临界值，当采区监测单元采集的信号大于临界值时，发出报警，并将报警信号传输给显示器显示。
可选的，在s6中，所述微处理器将采区监测单元采集的信号传输给显示器显示之后，还包括微处理器将采区监测单元采集的信号传输给数据存储器储存。
进一步的方案为，预警算法的具体步骤为：
根据非采区采集单元采集的煤岩状况相关信号，取其平均值；
取平均值的k倍作为临界值，k为1.4～1.5。
优选的，在非采区采集单元采集的煤岩状况相关信号、采区监测单元采集的煤岩状况相关信号中，所述煤岩状况相关信号为电磁辐射信号。
与相关技术相比，本发明具有如下技术效果：
本发明可以掌握矿井采区的电磁辐射分布特征及其随时间的演化规律，对实现煤岩动力灾害准确监测预警，以及煤岩动力灾害防治具有重大意义。此外，该方法也适用于非煤矿山的爆灾害防治，能够有效改善矿山生产安全状况。
具体实施方式
下面将结合实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种煤岩采区动力灾害监测系统及方法，采用如下技术方案：
本发明的一种煤岩采区动力灾害监测系统，包括：
采区监测单元，该采区监测单元采集采区工作面各处的煤岩状况相关信号；及
非采区采集单元，该非采区采集单元采集矿井下非采区各处的煤岩状况相关信号；及
监测终端，该监测终端根据非采区采集单元采集的矿井下非采区各处的煤岩状况相关信号采用预警算法算出临界值，当采区监测单元采集的采区工作面各处的煤岩状况相关信号超过临界值时发出报警。
实施例1
在本实施例中，所述监测终端包括：
采集信号接口，该采集信号接口与采区监测单元、非采区采集单元相连；及
信号调理器，该信号调理器输入端与采集信号接口的输出端相连；及
数据存储器,该数据储存器存储采区监测单元、非采区采集单元采集的相关信号，在这里优选的，所述数据存储器为eeprom；及
显示器；及
微处理器，该微处理器的输入端与信号调理器的输出端相连，该微处理器的i/o接口与显示器、数据存储器相连，在这里优选的，所述微处理器为mcu；及
稳压电路，该稳压电路为监测终端提供所需直流电源。
所述采区监测单元包括若干个等间距设置在采区工作面的采集单元。
所述采集单元为电磁天线。
实施例2
在本实施例中，在本实施例中，所述监测终端包括：
采集信号接口，该采集信号接口与采区监测单元、非采区采集单元相连；及
信号调理器，该信号调理器输入端与采集信号接口的输出端相连；及
数据存储器,该数据储存器存储采区监测单元、非采区采集单元采集的相关信号，在这里优选的，所述数据存储器为eeprom；及
显示器；及
微处理器，该微处理器的输入端与信号调理器的输出端相连，该微处理器的i/o接口与显示器、数据存储器相连，在这里优选的，所述微处理器为mcu；及
稳压电路，该稳压电路为监测终端提供所需直流电源。
所述采区监测单元为便携式监测仪。
所述便携式监测仪为kbd5便携式电磁辐射检测仪。
同时，本发明还公开了一种煤岩采区动力灾害监测方法，使用上述的一种煤岩采区动力灾害监测系统，其包括以下步骤：
s1：开启监测终端，系统上电；
s2：非采区采集单元开始采集矿井下的非采区各处的煤岩状况相关信号，并将信号传输给监测终端；
s3：监测终端的采集信号接口将非采区采集单元采集的信号发送给信号调理器，信号调理器对非采区采集单元采集的信号进行调理后发送给微处理器；
s4：微处理器对非采区采集单元采集的信号进行预警算法，算出临界值，将临界值传输给显示器显示，传输给数据存储器储存；
s5：采区监测单元开始采集采区工作面各处的煤岩状况相关信号，并肩信号传输给监测终端；
s6：监测终端的采集信号接口将采区监测单元采集的信号发送给信号调理器，信号调理器对采区监测单元采集的信号进行调理后发送给微处理器，微处理器将采区监测单元采集的信号传输给显示器显示；
s7：微处理器将采区监测单元采集的信号与临界值，当采区监测单元采集的信号大于临界值时，发出报警，并将报警信号传输给显示器显示。
在s6中，所述微处理器将采区监测单元采集的信号传输给显示器显示之后，还包括微处理器将采区监测单元采集的信号传输给数据存储器储存。
预警算法的具体步骤为：
根据非采区采集单元采集的煤岩状况相关信号，取其平均值；
取平均值的k倍作为临界值，k为1.4～1.5。
在非采区采集单元采集的煤岩状况相关信号、采区监测单元采集的煤岩状况相关信号中，所述煤岩状况相关信号为电磁辐射信号。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。