關鍵字：電壓變送器

，微震監測係統
，信號遠傳

　　微震監測係統常常安裝於露天礦和地下礦山、水shui壩ba壩ba體ti的de環huan境jing中zhong用yong於yu監jian測ce微wei震zhen情qing況kuang，檢jian波bo器qi檢jian測ce到dao的de微wei震zhen信xin號hao要yao傳chuan送song到dao采cai集ji設she備bei中zhong進jin行xing處chu理li，通tong常chang檢jian波bo器qi的de信xin號hao微wei弱ruo，很hen難nan長chang距ju離li傳chuan送song，故gu采cai集ji設she備bei要yao經jing常chang安an裝zhuang在zai隔ge爆bao箱xiang內nei
，而er笨ben重zhong的de隔ge爆bao箱xiang安an裝zhuang和he維wei護hu成cheng本ben很hen高gao，實shi際ji應ying用yong中zhong需xu要yao一yi種zhong方fang案an來lai解jie決jue微wei弱ruo電dian壓ya信xin號hao遠yuan傳chuan的de問wen題ti。

　　1、引言　

    岩體在變形或斷裂過程中產生微震信號，通過埋設在礦山特定位置的先進檢波器裝置
，對礦山在采動過程中發生的能量變動、能量分布及震源等進行快速有效的分析和定位，從而起到預警的作用
，對礦山安全非常重要。
    在(zai)檢(jian)波(bo)器(qi)感(gan)知(zhi)到(dao)震(zhen)動(dong)後(hou)，以(yi)毫(hao)伏(fu)級(ji)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)的(de)形(xing)式(shi)
，將(jiang)該(gai)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)到(dao)礦(kuang)井(jing)中(zhong)的(de)采(cai)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)。因(yin)檢(jian)波(bo)器(qi)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)微(wei)弱(ruo)，遠(yuan)傳(chuan)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang)，故(gu)采(cai)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)安(an)裝(zhuang)在(zai)礦(kuang)井(jing)深(shen)處(chu)，而(er)不(bu)能(neng)安(an)裝(zhuang)在(zai)礦(kuang)外(wai)機(ji)房(fang)。
    因采集設備的笨重
，在礦井內安裝維護的成本很高。如果檢波器微弱電壓信號能不失真的傳輸到10Km外的地麵機房
，那麼安裝成本將大幅度降低。因采集設備和維護設備都安裝在地麵機房中，日後其維護費用也將大幅度降低。
 

 
     礦山微震監控係統架構                    微震係統分析，起到有效預警的作用

　　2
、檢波器輸出的微弱電壓信號處理

　怎樣將檢波器輸出的微弱電壓信號進行處理遠傳到10Km之外的分站采集設備內
？

　　首先要知道檢波器的工作原理，微震檢波器主要是由外殼、圓柱行磁鋼、環huan行xing彈dan簧huang片pian和he線xian圈quan等deng組zu成cheng。磁ci鋼gang被bei垂chui直zhi的de固gu定ding在zai外wai殼ke中zhong央yang，線xian圈quan通tong過guo上shang下xia兩liang個ge彈dan簧huang片pian與yu外wai殼ke做zuo軟ruan連lian接jie，使shi它ta置zhi於yu磁ci鋼gang和he外wai殼ke之zhi間jian環huan行xing磁ci通tong間jian隙xi間jian，能neng夠gou上shang下xia移yi動dong。當dang地di震zhen波bo傳chuan到dao地di表biao觀guan測ce點dian時shi，檢jian波bo器qi外wai殼ke連lian同tong磁ci鋼gang隨sui之zhi發fa生sheng震zhen動dong，線xian圈quan則ze由you於yu慣guan性xing而er滯zhi後hou於yu磁ci鋼gang
，形xing成cheng二er者zhe之zhi間jian的de相xiang對dui運yun動dong。在zai這zhe樣yang的de運yun動dong中zhong，線xian圈quan切qie割ge磁ci力li線xian產chan生sheng感gan應ying電dian動dong勢shi，輸shu出chu與yu震zhen動dong周zhou期qi相xiang對dui應ying的de電dian流liu信xin號hao,再經過精密電阻轉換成電壓信號，該信號強度一般為毫伏級，最大1V左右。

 
檢波器的外觀，垂直固定於岩體上     檢波器測試震動，輸出的電壓波形

按照傳統方法，檢波器輸出的信號需要收集到隔爆箱內，複雜而且成本高昂

　　常規電壓傳感器
，對於毫伏級信號的測量難度很大。首先是電壓很低（通常為幾十mV到1V左右），而且被測波形為震動波形（非標準正弦波形），采用常規互感原理或霍爾原理都不能準確測量。最大的挑戰在於如何將測量到的信號，實時的不失真的傳輸10Km之外。為了達到預期目的
，可以采用幾個措施：

1. 信號傳輸線盡可能粗，減小阻抗。
2. 特殊設計
，加大變送器的輸出負載能力。
3. 變送器采用電流環輸出，恒流電流輸出4-12-20mA。
4. 采用高精度線性光電隔離原理（而不是互感或霍爾原理），該原理通常被用於測量直流電壓
，而此次被用於測量交流震動信號。
  經過上述改進過程後，新產品用於實際測試，達到了預期效果。

傳感器輸出的波形與實際檢波器輸出的波形完全一致並同步。

　　3、GU1-C51係列交直流電壓傳感器的工作原理

               
導軌型交直流通用電壓傳感器GU1-C51 外形  GU1-C51交直流通用型電壓傳感器原理圖

    導軌型GU1-C51交直流通用型電壓傳感器，可同時測量交流和直流電壓信號，尤其適用於微弱的電壓信號測量 。電壓信號經過輸入處理電路後

，被轉換成能被線性光電隔離器件（起到原付邊隔離作用並具有線性關係）接受的信號
，在經過相應的輸出轉換電路後，調整為各種信號，（如跟隨型電流環信號
，跟隨型電壓信號等）
，該信號可以精確的反映原邊電壓信號的波形
，做到實時而不失真。      
    該係列產品具有很多優勢和特點：測量交直流電壓信號

，尤其是微電壓信號，負載能力強，反應速度快 ，線性度高

　　4、結束語

　　微震監測係統近年來發展迅速，該係統能對采礦活動起到安全預警的作用，其廣泛應用會極大的提高我國采礦業的安全水平。使用GU1-C51係列變送器後
，以前繁重的井下（或隧道內）的作業被地麵上的活動替代，調試、維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)變(bian)得(de)簡(jian)單(dan)易(yi)行(xing)。安(an)全(quan)是(shi)一(yi)切(qie)工(gong)作(zuo)的(de)前(qian)提(ti)，柏(bai)艾(ai)斯(si)秉(bing)承(cheng)長(chang)期(qi)做(zuo)高(gao)品(pin)質(zhi)產(chan)品(pin)提(ti)供(gong)商(shang)的(de)理(li)念(nian)，能(neng)為(wei)中(zhong)國(guo)采(cai)礦(kuang)業(ye)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)盡(jin)一(yi)份(fen)力(li)是(shi)我(wo)們(men)的(de)榮(rong)幸(xing)。