CN201732456U - 网络型泥石流次声报警器 - Google Patents

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余南阳
章书成
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Abstract

本实用新型公开了一种网络型泥石流次声报警器，由次声信号输入(1)、CPU(2)、声光报警(3)、将存储的声信号及相关信息数据通过GPRS方式及时上传到上位机的GPRS传输(4)、主要用来存储次声信号及相关信息数据的SD卡存储(5)、LCD显示(6)、网络接口(7)、键盘交互(8)、电源管理(9)构成；其中，所述次声传感器(1_1)通过信号跟随器(1_2)与低通滤波器(1_3)相连，经过滤波后的信号进入信号器放大器(1_4)，电平提升电路(1_5)后到达位于CPU2的A/D转换器。本实用新型完善了数据存储下载、人机交互和传输功能，实现了泥石流次声的远程监测和分析。

Description

网络型泥石流次声报警器 
所属技术领域
本实用新型属于监测泥石流预警系统，尤其提前量不及预报，但远大于警报，系统分级发布警报，总提前量不小于1小时的泥石流预警装置制造领域。 
背景技术
泥石流次声信号是泥石流在源地形成时或形成前所产生的声发射信号中的一部分，若能在泥石流爆发之前探测到这些微小的次声信号，对于人类研究泥石流的规律以及防灾减灾，都有重要的意义。泥石流在形成和运动过程的声发射信号中有次声成份(其它为可闻声和地声)。这种次声成份为确定性信号(即有确定的时域和频域特性)，几乎不衰减且约等于声速，以空气为介质传递。因为泥石流次声速度约为340米/秒，远大于泥石流运动速度(通常为10米/秒左右)，因而报警器能在泥石流到达前率先捕捉到它的次声信号，有足够的提前量来实现报警。 
本申请人的专利ZL01 2 56480.X实现了了对泥石流次声的采集和报警，但其功能比较简单，只能简单地采集次声并在采集到次声时报警，而数据没有进行保存和传输，不利于事后分析和远程监测。 
实用新型内容
鉴于现有技术的以上缺点，本实用新型的目的是就现有泥石流学 科水平，设计一种网络型泥石流次声报警器，克服现有技术的以上缺点。 
本实用新型的目的是通过如下的手段实现的。 
网络型泥石流次声报警器，由次声信号输入、CPU、声光报警、将存储的声信号及相关信息数据通过GPRS方式及时上传到上位机的GPRS传输、主要用来存储次声信号及相关信息数据的SD卡存储、LCD显示、网络接口、键盘交互、电源管理构成；其中，所述次声传感器通过信号跟随器与低通滤波器相连，经过滤波后的信号进入信号器放大器，电平提升电路后到达位于CPU的A/D转换器。所述声光报警主要由蜂鸣器驱动电路和报警指示电路组成。 
本实用新型完善了数据存储下载、人机交互和传输功能，实现了泥石流次声的远程监测和分析。 
附图说明
附图说明：图1是本实用新型的结构框图。 
图2是本实用新型的次声信号输入电路原理图。 
图3是本实用新型的声光报警电路原理图电路。 
图4是本实用新型的高压电压输入保护电路原理图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 
如图1所示的结构框图，次声信号输入(1)、CPU(2)、声光报警(3)、GPRS传输(4)、SD卡存储(5)、LCD显示(6)、网络接口(7)、键盘交互(8)、电源管理(9)。 
次声信号输入(1)主要就是对次声信号进行处理。外界的次声信号由次声传感器采集，然后传感器将次声信号转换成电信号，最后电信号进入信号处理电路。信号处理电路首先要对输入信号进行匹配补偿，然后滤除不必要的信号，再后将有效信号处理后进入CPU的A/D转换器实现信号采集。 
次声信号输入部分的电路原理图如图2所示。次声传感器(1_1)通过信号跟随器(1_2)与低通滤波器(1_3)相连，经过滤波后的信号进入信号器放大器(1_4)，电平提升电路(1_5)后到达位于CPU(2)的A/D转换器。 
CPU(2)是系统的中央处理器，将数据进行模数转换后进行存储和运算，并控制外围电路。 
声光报警(3)电路原理图如图3所示，主要由蜂鸣器驱动电路(3_1)和报警指示电路(3_2)组成，以实现声光报警，即当次声信号为泥石流的次声信号，并且强度超过我们的预设门限后就可以听到报警声，同时红色指示灯也按一定频率连续闪烁，即报警。 
GPRS传输(4)部分电路将存储的声信号及相关信息数据通过GPRS方式及时上传到上位机，上位机通过相关的软件可进行查看和分析数据。 
SD卡存储(5)主要用来存储次声信号及相关信息数据。 
LCD显示(6)显示相关的数据，键盘交互(8)可以进行各 种参数设置，比如时间、报警门限等，二者结合实现人机交互功能。 
网络接口(7)部分电路实现10M带宽网络通讯，将存储的声信号及相关信息数据通过网络方式及时上传到上位机，上位机通过相关的软件可进行查看和分析数据。 
电源管理(9)将外部输入的220V交流电压转换成直流电压，给系统电路及外围设备供电，同时在外部交流电断电后系统自动切换到由电池对整个系统供电。另外，还包括高压电压输入保护电路(见图4)，即当输入变换后的电压高于30V直流电压时，保护电路自动将后面的电路与输入断开，从而达到保护的目的。 
本装置可以安装在距泥石流源区较远处(一般可达10公里)，通过监测空气传播的次声信号而发出警报，可有效地避免因泥石流灾害造成的重大人身伤亡和经济损失。 
经过改进的泥石流次声报警器增加了网络传输功能、人机交互功能、数据存储和下载功能。网络传输功能实现了泥石流的远程监测(任何可联网的地方都可收到通过网络发送的泥石流报警信息)，人机交互功能实现了报警阈值的灵活设置，方便设备的维护，数据存储和下载功能便于事后分析，为进一步决策打下基础。 
本实用新型泥石流次声报警器，即可单机独立使用，又可与其它设备联网使用，形成一个综合的泥石流报警系统。 

Claims (1)

1.网络型泥石流次声报警器，其特征在于，由次声信号输入(1)、CPU(2)、声光报警(3)、将存储的声信号及相关信息数据通过GPRS方式及时上传到上位机的GPRS传输(4)、主要用来存储次声信号及相关信息数据的SD卡存储(5)、LCD显示(6)、网络接口(7)、键盘交互(8)、电源管理(9)构成；其中，所述次声传感器(1_1)通过信号跟随器(1_2)与低通滤波器(1_3)相连，经过滤波后的信号进入信号器放大器(1_4)，电平提升电路(1_5)后到达位于CPU(2)的A/D转换器；所述声光报警(3)主要由蜂鸣器驱动电路(3_1)和报警指示电路(3_2)组成。 
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