CN108088545B - 一种多通道泥石流地声处理电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开的一种多通道泥石流地声采集电路和方法，涉及泥石流监测技术，能够解决地声采集的准确性低的问题。地声信号调理模块对接收到的地声信号进行调理；AD采集模块采用24位多通道同步进行采样，提供超低输入电流，允许直接连接传感器，每个输入通道都有一个可编程增益级，微处理器模块接收AD采集模块发送的地声信号，对采集的地声信号进行增益动态设置、数字滤波、频率筛选处理，识别有效的泥石流地声信号，动态地配置地声传感器的截止频率、实时调整AD采集模块的增益，并能根据泥石流的类型设置AD模块的滤波器模型，该电路主要用于地声信号处理。

Description

一种多通道泥石流地声处理电路和方法

技术领域

本发明涉及泥石流监测技术领域，尤其涉及一种多通道泥石流地声处理电路和方法。

背景技术

所谓泥石流地声是把泥石流看成是一震动源，当泥石流流动时会因摩擦、撞击和侵蚀沟道而产生振动波，并且通过地表向外传播。总结前人的研究得知，泥石流地声信号往往夹杂在强大的背景噪声下，衰减快，很容易因为结构物的阻挡而造成信号的减弱，且不同的地质条件下产生的地声频率范围相差很大。通常，砾石型泥石流地声频率主要介于10到300Hz之间；而泥流型泥石流的地声频率介于5到20Hz之间；一般型泥石流的地声频率则介于两者之间。由此可见，泥石流地声是一种受环境噪声干扰大、衰减大、频率成分随地质成分变化的信号。目前使用的泥石流地声信号处理方案，不能准确获得泥石流地声信号，目前现有的信号调理电路一般采用一级模拟滤波方式对原始信号进行滤除噪声处理，这种单纯的模拟滤波受环境温度影响较大，且滤除效果也不甚理想，直接影响地声采集的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种多通道泥石流地声采集电路和方法，能够解决地声采集的准确性低的问题。

本发明的技术解决方案：

一方面，一种多通道泥石流地声处理电路，该电路包括：AD采集模块、比较触发模块、微处理器模块和至少3个地声信号调理模块；

地声信号调理模块，用于接收地声传感器传送的地声信号，并对接收到的地声信号进行调理后发送给AD采集模块；

其中所述的地声信号调理模块包括防雷模块、第一滤波模块、第二滤波模块、输入保护模块、第三滤波模块和第四滤波模块：

防雷模块，与地声传感器连接，进行大线防雷保护，当发生雷击瞬间电路电压过大时，浪涌保护器件泄放冲击电压和电流，保护所述多通道泥石流地声采集电路；

第一滤波模块，用于接收地声传感器发送的地声信号，吸收地声传感器较长线缆上引入的干扰噪声，并将处理后的地声信号发送给第二滤波模块；

第二滤波模块，用于接收第一滤波模块发送的地声信号，并降低来自第一滤波模块的地声信号的差模和共模噪声，将处理后的地声信号发送给第三滤波模块；

输入保护模块，用于在第二滤波模块向第三滤波模块传送地声信号过程中，吸收输入的大电压信号；

第三滤波模块，用于接收第二滤波模块发送的地声信号，配合微控制器完成不同地质环境下地声模块的带宽设置，并根据带宽设置对接收到的地声信号进行筛选，获取所需地声信号，并将处理后的地声信号发送给第四滤波模块；

第四滤波模块，用于接收第三滤波模块发送的地声信号，将线路上的所有共模噪声分流至接地；

比较触发模块，用于接收任一地声信号调理模块发送的地声信号，当地声信号超过比较触发的阈值时，通知微处理器模块采集地声信号，所述阈值通过数字电位器动态设置；

AD采集模块，采用24位多通道同步进行采样，每个通道对应一个地声信号调理模块，每个通道接收其对应的地声信号调理模块发送的地声信号，同时，提供超低输入电流，允许直接连接传感器，每个输入通道都有一个可编程增益级，将低幅度传感器输出映射到满量程ADC输入范围，从而使信号链的动态范围最大，数字滤波器滤除AD采集后引入的噪声，将处理后的地声信号发送给比较触发模块；

微处理器模块，在接到比较触发模块发送的采集地声信号指示后，接收AD采集模块发送的地声信号，对采集的地声信号进行增益动态设置、数字滤波、频率筛选处理，识别有效的泥石流地声信号，动态地配置地声传感器的截止频率、实时调整AD采集模块的增益，并能根据泥石流的类型设置AD模块的滤波器模型。

进一步可选的，在地声传感器的一对差分信号上各并联一个气体放电管构成所述防雷模块，气体放电管的一端与第一滤波模块的输出相连，另一端与地声传感器的大地相连。

进一步可选的，在地声传感器的一对差分信号上各串联一个小的电阻或者磁珠构成所述第一滤波模块。

进一步可选的，所述第二滤波模块，采用共模扼流圈的两个电感分别与2个电阻并联后再与电容组成的差分滤波器组合。

进一步可选的，所述输入保护模块包括连接在差分信号线与地之间的压敏电阻或者TVS管。

进一步可选的，所述第三滤波模块采用低通开关电容滤波器实现，低通开关电容滤波器的截止频率由微处理器模块控制，通过调整微处理器模块的输出频率完成截止频率动态配置。

进一步可选的，在AD采集模块的差分信号上输入端各并联一个电阻和电容到地，构成具有接地参考的所述第四滤波模块。

进一步可选的，微处理器模块根据泥石流地声引入的噪声特点配置AD采集模块的数字滤波器模型，并根据初始采集的信号的强弱动态地设置AD采集模块的增益，以满足不同信号强度地声信号的要求。

另一方面，、一种基于上述电路实现的泥石流地声处理方法，将至少3个地声传感器探头以三角的方式埋设在泥石流沟缘附近的基岩上，该方法包括以下步骤：

步骤1：微处理器模块根据泥石流沟的地质条件配置低通开关电容滤波器的截止频率和采样频率；

步骤2：在确定没有泥石流发生的情况下，通过微处理器发送触发阈值自动设置指令，以10S内采集的信号的最大值为初始阈值A0；若比较触发模块在10S的时间内仍然触发处理器中断，再将触发阈值A1设定为A0*1.2，此时，A1作为下次触发的A0，依次类推，直到比较触发模块在10S的时间内均不触发处理器中断，此时可将该触发阈值设为最终的触发阈值，将最终的触发阈值平方后除以2并乘以1.5作为平均功率阈值P0；

步骤3：微处理器模块根据比较触发阈值调整增益值；

步骤4：微处理器模块读取多个通道的AD采集模块的数据，并配置数字滤波器模型，进一步除去数字信号中的噪声，数据采集时间持续时间应大于40S；

步骤5：微处理器模块计算采集的多个通道的平均功率；

步骤6：微处理器将多个通道的平均功率与平均功率阈值P0比较，若采集的多个通道的平均功率阈值大于平均功率阈值P0的数量大于总通道数的一半，表示采集的地声信号为泥石流地声信号。

本发明实施例提供的一种多通道泥石流地声采集电路和方法，采用多个通道同步的方式，相比现有技术采用单通道或者多个通道循环采集的方式，检测的数据更完整、准确。鉴于泥石流地声的以上特点，本发明相比现有技术有如下优点：根据泥石流地声信号整个传输线路上引入的干扰噪声特点，采用多级保护、多级模拟滤波和数字滤波相结合，对泥石流地声中的噪声进行有效抑制，引入的数字滤波模型可根据地声中引入的噪声灵活配置，能够与受温度影响的模拟滤波互补，最大限度地滤除泥石流地声信号中引入的干扰噪声；采用可动态配置的选频滤波电路完成对有效信号的选频，环境适用性更强；采用多个全差分通道同步采集和举手表决，确保能获取不同点在同一时刻处产生的地声信号，检测的数据更全面，避免因信号衰减或仪器故障引起的漏报；选用高度集成的24位同步AD采集模块，不仅满足了泥石流地声宽动态范围的需求，而且使信号处理电路更精简，通道一致性更好；选用高性能的微处理器对泥石流地声信号进行数字滤波、增益调节及滤波选频设置，使产品的环境适应性更好，更人性化和无人值守化。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多通道泥石流地声处理电路结构示意图；

图2为本发明实施例中地声信号调理模块结构示意图；

图3为本发明实施例中地声信号调理模块电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

泥石流地声信号的频率随地质成分变化较大，需要引入一种可动态配置的选频滤波电路完成对有效信号的选频。此外，针对泥石流地声信号衰减大，难检测的问题，现有技术一般采用单通道或者多通道循环采集的方法，单通道很容易因为泥石流地声信号衰减快无法采集，多通道循环采集的方式同步性差。为此，本发明实施例提出了一种多通道同步的方式，相比现有技术采用单通道或者多个通道循环采集的方式，检测的数据更完整、准确。具体如下：

本发明实施例提供一种多通道泥石流地声处理电路，如图1所示，该电路包括：地声传感器101、AD采集模块104、比较触发模块103、微处理器模块105和至少3个地声信号调理模块102；

地声信号调理模块，用于接收地声传感器传送的地声信号，并对接收到的地声信号进行调理后发送给AD采集模块；

其中，如图2所示，地声信号调理模块包括防雷模块、第一滤波模块、第二滤波模块、输入保护模块、第三滤波模块和第四滤波模块：

防雷模块，与地声传感器连接，进行大线防雷保护，当发生雷击瞬间电路电压过大时，浪涌保护器件泄放冲击电压和电流，起到保护作用，保护所述多通道泥石流地声采集电路，目前地声信号采集电路未加入防雷保护，很容易使地声传感器因受雷击而无法正常工作；

作为防雷模块的一种实施方式，如图3所示，防雷模块包括第一气体放电管V1、第二气体放电管V2。泥石流地声传感器输出为一对差分信号，该差分信号的正输出端与气体放电管V1的一端相连，V1的另一端与大地相连；差分信号的负输出端与气体放电管V2的一端相连，V2的另一端与大地相连；

第一滤波模块，用于接收地声传感器发送的地声信号，可吸收地声传感器较长线缆上引入的干扰噪声，并将处理后的地声信号发送给第二滤波模块；

如图3所示，第一滤波模块包括第一磁珠B1、第二磁珠B2、第一磁珠B1与气体放电管V1的信号端相连，第二磁珠B2与气体放电管V2的信号端相连。

第二滤波模块，用于接收第一滤波模块发送的地声信号，并降低来自第一滤波模块的地声信号的差模和共模噪声，将处理后的地声信号发送给第三滤波模块；

如图3所示，第二滤波模块包括第一电容器C1、共模扼流圈L1、第一电阻R1、第二电阻R2。电容器C1的两端与第一磁珠B1和第二磁珠B2相连，同时与共模扼流圈L1内部两个电感的两端相连。第一电阻R1和与第二电阻R2分别与共模扼流圈L1内的两个电感并联。第一电容C1的一端与第一电阻R1相连，第一电容C1的另一端与第二电阻R2的一端相连。

输入保护模块，用于在第二滤波模块向第三滤波模块传送地声信号过程中，吸收输入的大电压信号；

如图3所示，作为输入保护模块的一种实现方式，可以由双向TVS管V3、V4组成，TVS管V3的一端与共模扼流圈L1的一个输出端相连，TVS管V3的另一端与地相连；TVS管V4的一端与共模扼流圈L1的另一个输出端相连，TVS管V4的另一端与地相连。

第三滤波模块，用于接收第二滤波模块发送的地声信号，配合微控制器完成不同地质环境下地声模块的带宽设置，并根据带宽设置对接收到的地声信号进行筛选，获取所需地声信号，并将处理后的地声信号发送给第四滤波模块；

如图3所示，作为不同地质环境下地声模块的带宽设置的一种实现方式，可以由低通开关电容滤波器U3和微控制器U2共同实现。U3的差分信号输入分别与V3和V4的信号端相连，U3的时钟输入引脚CLKIN与微控制器U2的P1.0相连，可通过微控制器U2的P1.0输出一定频率的方波。若P1.0输出的方波频率为F0，则开关低通滤波器的截止频率约等于“F0/开关电容时钟与截止频率的比例”。

第四滤波模块，用于接收第三滤波模块发送的地声信号，将线路上的所有共模噪声分流至接地；

如图3所示，第四滤波器包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容器C2、第三电容器C3。第三电阻R3的一端与第二电容器C2的一端相连，第四电阻R4的一端与第三电容器C3的另一端相连后再与地相连。第二电容器C2和第三电容器C3组成具有接地参考的共模滤波器，这些线路上的所有共模噪声将被分流至接地。

比较触发模块，用于接收任一地声信号调理模块发送的地声信号，当地声信号超过比较触发模块的触发阈值时，比较触发模块的输出信号为高电平，否则，比较触发模块的输出信号为低电平。可将该比较触发模块的输出信号与微处理器模块的中断管脚相连。当微处理器模块的该中断管脚被触发时，表示此时采集的地声传感器信号为较大信号。

如图3所示，比较触发模块由比较触发模块U4和微控制器共同组成。比较触发模块的输入管脚为正差分输入信号，比较触发模块的输入与微控制器的P1.1中断管脚相连。

地声信号调理模块根据泥石流地声信号的特点进行了多级滤波。第一滤波模块吸收了地声传感器较长线路上引入的部分干扰噪声；第二滤波模块有效地降低来自地声传感器模拟输入线的差模噪声；第三滤波模块配合微控制器完成了不同地质环境下地声模块的选频设置；第四滤波模块吸收了地声传感器输出至该滤波模块之前产生的共模噪声。通过对泥石流地声信号传输路径上引入的干扰噪声进行四级模拟滤波，使有用信号精度更高。同时，为了避免模拟滤波受环境温度影响大，少量噪声滤除不彻底，故在微处理器中加入了随温度变化小的数字滤波器，可以与模拟滤波相互补充，实现了对泥石流地声信号干扰噪声的有效滤除。

地声信号调理模块根据泥石流地声信号的特点进行了多级保护。防雷保护避免了雷击瞬间电压过大时对电气造成的危害，输入保护模块可以迅速地吸收输入的大电压信号，对后端的电路进行保护。

AD采集模块，采用24位多通道同步进行采样，每个通道对应一个地声信号调理模块，可以完成多通道信号的同步采集，每个通道接收其对应的地声信号调理模块发送的地声信号，同时，提供超低输入电流，允许直接连接传感器，每个输入通道都有一个可编程增益级，将低幅度传感器输出映射到满量程ADC输入范围，从而使信号链的动态范围最大，数字滤波器滤除AD采集后引入的噪声，省去了采用高性能的处理器对AD采集的数字进行数字滤波处理，将处理后的地声信号发送给比较触发模块；

如图3所示，AD采集模块可以由U1及其外围电路组成。U1的正差分输入端与第二电容C2的一端相连，U1的负差分输入端与第三电容C3的一端相连。AD采集模块U1的复位管脚RESET与微处理器模块U2的输出管脚相连；AD采集模块U1的启动管脚START与微处理器模块U2的输出管脚相连；AD采集模块U1的状态管脚RDY与微处理器模块U2的输入管脚相连；AD采集模块U1的片选管脚CS与微处理器模块U2的输出管脚相连；AD采集模块U1的位时钟管脚CLK与微处理器模块U2的位时钟管脚相连；AD采集模块U1的数据输出管脚MISO与微处理器模块U2的数据输入管脚相连；AD采集模块U1的数据输入管脚MOSI与微处理器模块U2的数据输出管脚相连；

微处理器模块，当微处理器模块与比较触发模块相连的中断管脚被触发时，表示此时采集的地声传感器信号为较大信号。此时，微处理器会对采集的地声信号进行增益动态设置、数字滤波、频率筛选处理，并最终完成泥石流地声信号的有效处理。

如图3所示，微处理器模块由U2及其外围电路组成。微处理器模块U2的输出管脚与AD采集模块U1的复位管脚RESET相连；微处理器模块U2的输出管脚与AD采集模块U1的启动管脚START相连；微处理器模块U2的输入管脚与AD采集模块U1的状态管脚RDY相连；微处理器模块U2的输出管脚与AD采集模块U1的片选管脚CS相连；微处理器模块U2的位时钟管脚与AD采集模块U1的位时钟管脚CLK相连；微处理器模块U2的数据输入管脚与AD采集模块U1的数据输出管脚MISO相连；微处理器模块U2的数据输出管脚与AD采集模块U1的数据输入管脚MOSI相连；

其中，AD采集模块与微处理器模块的SPI总线可以是硬件的SPI，也可以是IO口模拟的SPI总线；AD采集模块的复位管脚RESET与微处理器模块的输出管脚相连，当输出低电平时，AD采集模块复位；AD采集模块的启动管脚START与微处理器模块的输出管脚相连，当输出高电平时，AD采集模块开始工作；AD采集模块的状态管脚RDY与微处理器模块的输入管脚相连，当微处理器监测到输入为高电平时，表示AD采集模块转换完毕；AD采集模块的片选管脚CS与微处理器模块的输出管脚相连，当输出低电平时，AD采集模块的SPI总线功能开启；AD采集模块的位时钟管脚CLK与微处理器模块的位时钟管脚相连；AD采集模块的数据输出管脚MISO与微处理器模块的数据输入管脚相连；AD采集模块的数据输入管脚MOSI与微处理器模块的数据输出管脚相连。

进一步的，在地声传感器的一对差分信号上各并联一个气体放电管构成所述防雷模块，气体放电管的一端与第一滤波模块的输出相连，另一端与地声传感器的大地相连。

进一步的，在地声传感器的一对差分信号上各串联一个小的电阻或者磁珠构成所述第一滤波模块。

进一步的，所述第二滤波模块，采用共模扼流圈的两个电感分别与2个电阻并联后再与电容组成的差分滤波器组合。

进一步的，所述输入保护模块包括连接在差分信号线与地之间的压敏电阻或者TVS管。

进一步的，所述第三滤波模块采用低通开关电容滤波器实现，低通开关电容滤波器的截止频率由微处理器模块控制，通过调整微处理器模块的输出频率完成截止频率动态配置，实现了不同地质条件下地声截止频率动态配置的功能，对特定环境下的噪声去除更明确。现有技术中大多采用固定的低通截止频率，截止频率配置的太大，则引入的噪声增多；截止频率配置的太小，部分有用信号也被滤除了。

进一步的，在AD采集模块的差分信号上输入端各并联一个电阻和电容到地，构成具有接地参考的所述第四滤波模块，可以加在AD采集模块的输入端。

进一步的，微处理器模块根据泥石流地声引入的噪声特点配置AD采集模块的数字滤波器模型，并根据初始采集的信号的强弱动态地设置AD采集模块的增益，以满足不同信号强度地声信号的要求。

微处理器模块可根据不同地质条件下地声特点动态地配置低通滤波器的截止频率。同时，还可设计数字滤波器模型，完成AD采集模块的数字信号中引入的噪声。此外，还可以根据动态地设置增益，对信号进行放大，使信号更好地匹AD采集模块的范围，以满足不同信号强度地声信号的高精度采集。

本发明实施例提供一种基于上述电路实现的泥石流地声处理方法，将至少3个地声传感器探头以三角的方式埋设在泥石流沟缘附近的基岩上，该方法包括以下步骤：

步骤1：微处理器模块根据泥石流沟的地质条件配置低通开关电容滤波器的截止频率和采样频率；

步骤2：在确定没有泥石流发生的情况下，通过微处理器发送触发阈值自动设置指令，以10S内采集的信号的最大值为初始阈值A0；若比较触发模块在10S的时间内仍然触发处理器中断，再将触发阈值A1设定为A0*1.2，此时，A1作为下次触发的A0，依次类推，直到比较触发模块在10S的时间内均不触发处理器中断，此时可将该触发阈值设为最终的触发阈值，将最终的触发阈值平方后除以2并乘以1.5作为平均功率阈值P0；

步骤3：微处理器模块根据比较触发阈值调整增益值；

步骤4：微处理器模块读取多个通道的AD采集模块的数据，并配置数字滤波器模型，进一步除去数字信号中的噪声，数据采集时间持续时间应大于40S；

步骤5：微处理器模块计算采集的多个通道的平均功率；

步骤6：微处理器将多个通道的平均功率与平均功率阈值P0比较，若采集的多个通道的平均功率阈值大于平均功率阈值P0的数量大于总通道数的一半，表示采集的地声信号为泥石流地声信号。

本发明实施例提供的一种多通道泥石流地声采集电路和方法，针对泥石流地声衰减快的问题，引入了多路地声信号同步采集、举手表决的方法，并同时根据泥石流地声信号干扰噪声大的特点，采用多级模拟滤波和数字滤波相结合，并结合不同形态的泥石流的类型配置不同的滤波器参数，确保干扰噪声有效滤除。此外，还能根据还能根据模拟信号的大小实时调整增益，实现大动态范围和精度最优化。本发明既简化了电路设计，也保证了信号的大动态范围、高性噪比、精度和系统的稳定性，同时也节约了硬件成本，减小了产品体积，使产品向更小型化发展。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (9)

1.一种多通道泥石流地声处理电路，其特征在于，该电路包括：AD采集模块、比较触发模块、微处理器模块和至少3个地声信号调理模块；

地声信号调理模块，用于接收地声传感器传送的地声信号，并对接收到的地声信号进行调理后发送给AD采集模块；

其中所述的地声信号调理模块包括防雷模块、第一滤波模块、第二滤波模块、输入保护模块、第三滤波模块和第四滤波模块：

防雷模块，与地声传感器连接，进行大线防雷保护，当发生雷击瞬间电路电压过大时，浪涌保护器件泄放冲击电压和电流，保护所述多通道泥石流地声采集电路；

第一滤波模块，用于接收地声传感器发送的地声信号，吸收地声传感器较长线缆上引入的干扰噪声，并将处理后的地声信号发送给第二滤波模块；

第二滤波模块，用于接收第一滤波模块发送的地声信号，并降低来自第一滤波模块的地声信号的差模和共模噪声，将处理后的地声信号发送给第三滤波模块；

输入保护模块，用于在第二滤波模块向第三滤波模块传送地声信号过程中，吸收输入的大电压信号；

第三滤波模块，用于接收第二滤波模块发送的地声信号，配合微控制器完成不同地质环境下地声模块的带宽设置，并根据带宽设置对接收到的地声信号进行筛选，获取所需地声信号，并将处理后的地声信号发送给第四滤波模块；

第四滤波模块，用于接收第三滤波模块发送的地声信号，将线路上的所有共模噪声分流至接地；

比较触发模块，用于接收任一地声信号调理模块发送的地声信号，当地声信号超过比较触发的阈值时，通知微处理器模块采集地声信号，所述阈值通过数字电位器动态设置；

AD采集模块，采用24位多通道同步进行采样，每个通道对应一个地声信号调理模块，每个通道接收其对应的地声信号调理模块发送的地声信号，同时，提供超低输入电流，允许直接连接传感器，每个输入通道都有一个可编程增益级，将低幅度传感器输出映射到满量程ADC输入范围，从而使信号链的动态范围最大，数字滤波器滤除AD采集后引入的噪声，将处理后的地声信号发送给比较触发模块；

微处理器模块，在接到比较触发模块发送的采集地声信号指示后，接收AD采集模块发送的地声信号，对采集的地声信号进行增益动态设置、数字滤波、频率筛选处理，识别有效的泥石流地声信号，动态地配置地声传感器的截止频率、实时调整AD采集模块的增益，并能根据泥石流的类型设置AD模块的滤波器模型。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在地声传感器的一对差分信号上各并联一个气体放电管构成所述防雷模块，气体放电管的一端与第一滤波模块的输出相连，另一端与地声传感器的大地相连。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在地声传感器的一对差分信号上各串联一个小的电阻或者磁珠构成所述第一滤波模块。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二滤波模块，采用共模扼流圈的两个电感分别与2个电阻并联后再与电容组成的差分滤波器组合。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述输入保护模块包括连接在差分信号线与地之间的压敏电阻或者TVS管。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第三滤波模块采用低通开关电容滤波器实现，低通开关电容滤波器的截止频率由微处理器模块控制，通过调整微处理器模块的输出频率完成截止频率动态配置。

7.根据权利要求5或6所述的电路，其特征在于，在AD采集模块的差分信号上输入端各并联一个电阻和电容到地，构成具有接地参考的所述第四滤波模块。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，微处理器模块根据泥石流地声引入的噪声特点配置AD采集模块的数字滤波器模型，并根据初始采集的信号的强弱动态地设置AD采集模块的增益，以满足不同信号强度地声信号的要求。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述电路实现的泥石流地声处理方法，其特征在于，将至少3个地声传感器探头以三角的方式埋设在泥石流沟缘附近的基岩上，该方法包括以下步骤：

步骤1：微处理器模块根据泥石流沟的地质条件配置低通开关电容滤波器的截止频率和采样频率；

步骤2：在确定没有泥石流发生的情况下，通过微处理器发送触发阈值自动设置指令，以10S内采集的信号的最大值为初始阈值A0；若比较触发模块在10S的时间内仍然触发处理器中断，再将触发阈值A1设定为A0*1.2，此时，A1作为下次触发的A0，依次类推，直到比较触发模块在10S的时间内均不触发处理器中断，此时将该触发阈值设为最终的触发阈值，将最终的触发阈值平方后除以2并乘以1.5作为平均功率阈值P0；

步骤3：微处理器模块根据比较触发阈值调整增益值；

步骤4：微处理器模块读取多个通道的AD采集模块的数据，并配置数字滤波器模型，进一步除去数字信号中的噪声，数据采集时间持续时间应大于40S；

步骤5：微处理器模块计算采集的多个通道的平均功率；

步骤6：微处理器将多个通道的平均功率与平均功率阈值P0比较，若采集的多个通道的平均功率阈值大于平均功率阈值P0的数量大于总通道数的一半，表示采集的地声信号为泥石流地声信号。