3.1当前银行金库监控系统
目前,银行在金库中采用摄像机和拾音器进行实时监控(如图1)。
图1
当摄像机发现不明身份的人或拾音器听的异常的声音时,将报警信号传送到监控主机,主机启动声光报警装置可直接接通110专线[5],但这种系统存在着几点不足。
3.2当前银行金库监控系统存在的不足
这种监测方式存在不足:1、监测范围较小,因为摄像机观察范围和拾音器的拾音范围相对较小;2、不能精确定位,拾音器只能采集到异常的声音信号,确定不了信号源的位置。而微地震系统就能够很好的弥补这两点不足。
4微地震技术应用到银行金库监控系统中的优势
微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,它的首要任务是确定震源的位置和震源强度等。微地震本身的性质注定了它特有的优势:1、监测范围较大,较大的监测范围可以使监测更加灵敏有效;2、能够对事件进行精确的定位。
4.1微地震技术的监测范围
下面就对当前监控系统和微地震监控系统的监控距离进行比较(见表1)。 监控类别 可测距离 应用领域 摄像机监控 <200m 日常监控系统中 拾音器监控 <100m 日常监控系统中 微地震监控 <5 km 采矿, 岩土工程,军事 表1
从表1中,可以看出微地震监控系统在监测范围上有绝对的优势,它的监测距离是小于5千米,而其它两种监控系统的范围是小于200米。宽广的监测范围体现了微地震监测的优越性。
4.2震源定位及其定位算法
微地震技术重要的优点就是可以找到掘进中犯罪分子的位置。匪徒敢肆无忌惮的通过挖隧道的方式进行犯罪活动,很重要的原因是这种犯罪活动是在地下进行的,别人很难发现,当前监测系统也难发挥作用。微地震监控技术可以感受到小于5千米内的微弱震动,并可以通过震动计算出震动的来源,找出犯罪分子。
要想确定震源的位置必须要有四个监测点(如图2)。P1、P2、P3、P4为四个监测点,q点为震源的位置。
S4 S2 S3 S1 传感器埋设点 地震源点 q(x0,y0,z0) P4(x4,y4,z4) P3(x3,y3,z3) P2(x2,y2,z2) P1(x1,y1,z1) 图2
当q点发生震动时,四个监测点在t1、t2、t3、t4时刻分别接收到信号,震源点和监测点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4,列出速度V、时间t和距离S的方程为:
震源点和监测点的坐标分别为(x,y,z),列出距离S的坐标方程为:
经过整理得方程组为:
(i =1,2,3,4)
在方程组中,震源的起震时刻t0和震源坐标(x0,y0,z0)都是未知的,接收到信号的时刻ti (i=1,2,3,4)和传播速度V都是已知的,通过方程组可以解出(x0,y0,z0,t0),从而得到震源点q的位置坐标(x0,y0,z0),即确定了震源的位置。
5结术语:
本文主要把微地震监测技术应用到银行金库监控系统中,微地震技术的数据采集能力、信号处理能力、实时监测能力和震源定位能力完全能够满足银行金库的监控系统。这种方法比较新颖,微地震监测本身的性质和震源定位的算法也保证了研究的可行性,有人已经提出将微地震技术应用到对古墓的防盗保护中[6],使这种方法的可行性得到了进一步的印证。将微地震监测技术应用到银行金库监控系统中,会极大的提高金库的安全性。
参考文献:
[1] 彭新明,孙友宏,李安宁. 岩石声发射技术的应用现状[J].世界地质,2000,19(3):303-306.
[2] Block L V,Cheng C H,Fehler M C,et al.Seismic imaging using microearthquakes induced by hydraulic fracturing[J].Geophysics.1994,59(1):102-l12.
[3] 赵向东,王育平,陈 波,姜福兴. 微地震研究及在深部采动围岩监测中的应用[J].合肥工业大学学报,2003,26(3):363-367.
[4] Rutledge J T,Phillips W S,House L S,st a1.Microseismic mapping of a Cotton Valley hydraulic fracture using decimated downholearrays, ExpandedAbstracts[M].NewOrleans(Louisiana):Ann Internat Mtg SOc Explor Geophys。1998.338-341.
[5] 李艳萍. 某人民银行金库监控系统设计方案[J].中国公共安全,案例精选:106-108.
[6]. 陈旭庚.基于微地震监测技术实现古墓防盗保护的方法研究[J].中国地质大学学报,2005
[7] Trifu C I,Urbancic T I,Young R P.Source parameters of mining—induced seismic events: An evaluation of homogeneous and inhomogeneous faulting models for assessing damage potential[J].Pure and Applied Geophysics,1995,145(1)l:3—27.
[8] Hazzard J F,Young R P.Simulating acoustic emissions in bonded particle models of rock[J].International Journal of Rock Me.chanlcs,2000,37:867—872.