CN202854346U - 无线地震计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线地震计，包括用于检测地震信号的检测单元、处理单元、无线收发单元以及电源单元，所述检测单元包括无线传感器及其外围电路，所述检测单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单的元输出端连接无线收发单元的输入端，无线收发单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单元的输出端连接所述检测单元的输入端，电源单元为检测单元、处理单元和无线收发单元提供电能。利用无线传感器，避免了传统有线监测中布线难度随传感器的增多而成几何级数增加，并杜绝了有线方式易受人为破坏而导致监测失败的问题；提高了地震监测系统的可靠性、配置的灵活性以及节点设备的易维护性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地震计，尤其是一种无线地震计。
背景技术
传统的地震监测系统的地震计都是有线的，布线难度随传感器的增多而成几何级数增加，且易受人为破坏而导致监测失败；可靠性低、配置的灵活性差且节点设备不易维护，且布线复杂，成本高。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种使用无线传感器监测信号并用无线收发单元收发信号的无线地震计，避免了传统有线监测中布线难度随传感器的增多而成几何级数增加，并杜绝了有线方式易受人为破坏而导致监测失败的问题；提高了地震监测系统的可靠性、配置的灵活性以及节点设备的易维护性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种无线地震计，包括用于检测地震信号的检测单元、处理单元、无线收发单元以及电源单元，所述检测单元包括无线传感器及其外围电路，所述检测单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单的元输出端连接无线收发单元的输入端，无线收发单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单元的输出端连接所述检测单元的输入端，电源单元为检测单元、处理单元和无线收发单元提供电能。
优选的，所述检测单元包括温度检测单元、加速度检测单元和震动检测单元。
优选的，所述加速度检测单元包括无线加速度传感器及其外围电路。
优选的，所述震动检测单元包括无线应变传感器及其外围电路。
优选的，所述加速度检测单元由三部分组成：无线加速度传感器；滤波及频率选择电路；16位AD转换电路，所述无线加速度传感器的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接16位AD转换电路的输入端，16位AD转换电路的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接无线加速度传感器的输入端。
优选的，所述无线加速度传感器采用ADXL202AE传感器。
优选的，所述无线加速度传感器采用ADXL202传感器。
优选的，所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路，无线温度传感器采用DS18B20传感器。
优选的，所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路，无线温度传感器采用TC1047传感器。
优选的，所述检测单元、处理单元和无线收发单元在硬件上分别独立封装，在每个封装的集成块上留有接线用的预留接口。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
利用无线传感器，避免了传统有线监测中布线难度随传感器的增多而成几何级数增加，并杜绝了有线方式易受人为破坏而导致监测失败的问题；提高了地震监测系统的可靠性、配置的灵活性以及节点设备的易维护性。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型是一种无线地震计，包括用于检测地震信号的检测单元1、处理单元2、无线收发单元3以及电源单元4，所述检测单元1包括无线传感器及其外围电路，所述检测单元1的输出端连接处理单元2的输入端，处理单元2的输出端连接无线收发单元3的输入端，无线收发单元3的输出端连接处理单元2的输入端，处理单元2的输出端连接所述检测单元1的输入端，电源单元4为检测单元1、处理单元2和无线收发单元3提供电能。
利用无线传感器，避免了传统有线监测中布线难度随传感器的增多而成几何级数增加，并杜绝了有线方式易受人为破坏而导致监测失败的问题；提高了地震监测系统的可靠性、配置的灵活性以及节点设备的易维护性。
优选的，所述检测单元1包括温度检测单元、加速度检测单元和震动检测单元。地震监测需要测量地震的强度、方向和温度等，全方位的检测才能使测量更加准确，降低错误几率。
优选的，所述加速度检测单元包括无线加速度传感器及其外围电路。
优选的，所述震动检测单元包括无线应变传感器及其外围电路。
优选的，所述加速度检测单元由三部分组成：无线加速度传感器；滤波及频率选择电路；16位AD转换电路，所述无线加速度传感器的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接16位AD转换电路的输入端，16位AD转换电路的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接无线加速度传感器的输入端。
对于上述加速度检测单元，所述无线加速度传感器最好采用ADXL202AE传感器。
所述无线加速度传感器还可采用ADXL202传感器，它是一种低成本、低功耗、功能完善的双轴加速度传感器，其测量范围为＋2g。ADXL202既能测量动态加速度（如振动加速度），又能测量静态加速度（如重力加速度）。它以多晶硅为表面的微机电传感器和信号控制环路来执行操作进行开环测量，测量结果直接以模拟信号形式或者将模拟信号转换微麦宽占空比的数字信号输出。ADXL202在斜度测量、惯性导航、地震监测装置、交通安全系统、电池供电的运动测量装置等领域有所应用。
优选的，所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路。在无线温度传感器的选择上，为了简化电路设计、降低造价，选择数字式温度传感器测量环境温度，检测信号可直接进行传输。温度传感器采用美国DALLAS公司生产的新型总线数字温度传感器DS18B20传感器。它的工作温度是-55℃～125℃，在-30℃～85℃范围内温度测量精度为±0.5℃；采用DALLAS公司所特有的单总线通信协议，只用一条数据线就可实现与中心控制单元的通信；此外，DS18B20能够直接从数据线获得电源，无需外部电源供电。
DS18B20主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM的64位序列号是出厂前被光刻好的，相当于给每个DS18B20分配了一个独一无二的64比特地址序列码，这就允许多个DS18B20工作在一条一线总线上，从而可以根据实际情况实现分布式温度传感器系统的应用。
温度芯片完成对结构环境温度的测量对加速度传感器的零点补偿。所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路，无线温度传感器采用Micro-chip公司的TC1047传感器。它是一款低电压、低功耗的线性输出的芯片。具有如下特点：（1）供电电压在2.7V～4.4V，适合无线传感器低电压供电的要求；(2)测量范围广，可以测量-40～+125℃巴满足结构监测要求；(3)线性度好，测量基准为10mV／°C；(4)采用小空间的3脚SOT-23封装(见图4-7)，适合无线传感器小型化、集成化的特点：(5)低供电电流，典型电流为35μA，适合无线传感器低功耗的集成要求。
该芯片在手机装置、温度控制风扇、供热装置温度控制、温度监测和测量、消费电子、便携式电池能量管理装置等领域有所应用。
TCl047可以测量范围为-40~+125℃的温度，在-400℃时输出为100mV、在0℃时输出为500mV、在25℃时输出为750mV、在125℃时输出1.751V。
优选的，所述检测单元、处理单元和无线收发单元在硬件上分别独立封装，在每个封装的集成块上留有接线用的预留接口。这样可以对各模块进行单独调试，更容易发现和解决问题，也使设计更加趋于标准化，实现各模块“即插即拔”的集成。
电源单元4可以使用带有充电电路的锂电池，锂电池的容量为600mAh，电压为3．6V。无线传感器在采集、收发数据所消耗的电流为14．6mA，此工作模式待机时间为41小时；无线加速度传感器在没有任务执行情况下，所消耗的电流主要是微处理器节能模式电流和无线收发模块待机电流。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种无线地震计，其特征在于：包括用于检测地震信号的检测单元、处理单元、无线收发单元以及电源单元，所述检测单元包括无线传感器及其外围电路，所述检测单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单元的输出端连接无线收发单元的输入端，无线收发单元的输出端连接处理单元的输入端，处理单元的输出端连接所述检测单元的输入端，电源单元为检测单元、处理单元和无线收发单元提供电能。
2.根据权利要求1所述的无线地震计，其特征在于：所述检测单元包括温度检测单元、加速度检测单元和震动检测单元。
3.根据权利要求2所述的无线地震计，其特征在于：所述加速度检测单元包括无线加速度传感器及其外围电路。
4.根据权利要求2所述的无线地震计，其特征在于：所述震动检测单元包括无线应变传感器及其外围电路。
5.根据权利要求2所述的无线地震计，其特征在于：所述加速度检测单元由三部分组成：无线加速度传感器；滤波及频率选择电路；16位AD转换电路，所述无线加速度传感器的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接16位AD转换电路的输入端，16位AD转换电路的输出端连接滤波及频率选择电路的输入端，滤波及频率选择电路的输出端连接无线加速度传感器的输入端。
6.根据权利要求5所述的无线地震计，其特征在于：所述无线加速度传感器采用ADXL202AE传感器。
7.根据权利要求3所述的无线地震计，其特征在于：所述无线加速度传感器采用ADXL202传感器。
8.根据权利要求2所述的无线地震计，其特征在于：所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路，无线温度传感器采用DS18B20传感器。
9.根据权利要求2所述的无线地震计，其特征在于：所述温度检测单元包括无线温度传感器及其外围电路，无线温度传感器采用TC1047传感器。
10.根据权利要求1所述的无线地震计，其特征在于：所述检测单元、处理单元和无线收发单元在硬件上分别独立封装，在每个封装的集成块上留有接线用的预留接口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104652396A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-27 | 重庆大学 | 一种三分量路基溶洞检测传感器以及检测系统 |
| CN105157816A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-16 | 中国电子科技集团公司第四十九研究所 | 无线振动目标分类识别装置 |
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| CN104652396B (zh) * | 2015-01-20 | 2016-08-17 | 重庆大学 | 一种三分量路基溶洞检测传感器以及检测系统 |
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