[發(fā)明專(zhuān)利]一種多通道泥石流地聲處理電路和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611051332.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108088545B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏芳;孫芳;萬(wàn)順平;王珂;孫景雷;梁濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天科工慣性技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01H1/12
• 分類(lèi)號(hào): G01H1/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種多通道泥石流地聲采集電路和方法，涉及泥石流監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠解決地聲采集的準(zhǔn)確性低的問(wèn)題。地聲信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)接收到的地聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)理；AD采集模塊采用24位多通道同步進(jìn)行采樣，提供超低輸入電流，允許直接連接傳感器，每個(gè)輸入通道都有一個(gè)可編程增益級(jí)，微處理器模塊接收AD采集模塊發(fā)送的地聲信號(hào)，對(duì)采集的地聲信號(hào)進(jìn)行增益動(dòng)態(tài)設(shè)置、數(shù)字濾波、頻率篩選處理，識(shí)別有效的泥石流地聲信號(hào)，動(dòng)態(tài)地配置地聲傳感器的截止頻率、實(shí)時(shí)調(diào)整AD采集模塊的增益，并能根據(jù)泥石流的類(lèi)型設(shè)置AD模塊的濾波器模型，該電路主要用于地聲信號(hào)處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及泥石流監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道泥石流地聲處理電路和方法。

背景技術(shù)

所謂泥石流地聲是把泥石流看成是一震動(dòng)源，當(dāng)泥石流流動(dòng)時(shí)會(huì)因摩擦、撞擊和侵蝕溝道而產(chǎn)生振動(dòng)波，并且通過(guò)地表向外傳播。總結(jié)前人的研究得知，泥石流地聲信號(hào)往往夾雜在強(qiáng)大的背景噪聲下，衰減快，很容易因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)物的阻擋而造成信號(hào)的減弱，且不同的地質(zhì)條件下產(chǎn)生的地聲頻率范圍相差很大。通常，礫石型泥石流地聲頻率主要介于10到300Hz之間；而泥流型泥石流的地聲頻率介于5到20Hz之間；一般型泥石流的地聲頻率則介于兩者之間。由此可見(jiàn)，泥石流地聲是一種受環(huán)境噪聲干擾大、衰減大、頻率成分隨地質(zhì)成分變化的信號(hào)。目前使用的泥石流地聲信號(hào)處理方案，不能準(zhǔn)確獲得泥石流地聲信號(hào)，目前現(xiàn)有的信號(hào)調(diào)理電路一般采用一級(jí)模擬濾波方式對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行濾除噪聲處理，這種單純的模擬濾波受環(huán)境溫度影響較大，且濾除效果也不甚理想，直接影響地聲采集的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種多通道泥石流地聲采集電路和方法，能夠解決地聲采集的準(zhǔn)確性低的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

一方面，一種多通道泥石流地聲處理電路，該電路包括：AD采集模塊、比較觸發(fā)模塊、微處理器模塊和至少3個(gè)地聲信號(hào)調(diào)理模塊；

地聲信號(hào)調(diào)理模塊，用于接收地聲傳感器傳送的地聲信號(hào)，并對(duì)接收到的地聲信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后發(fā)送給AD采集模塊；

其中所述的地聲信號(hào)調(diào)理模塊包括防雷模塊、第一濾波模塊、第二濾波模塊、輸入保護(hù)模塊、第三濾波模塊和第四濾波模塊：

防雷模塊，與地聲傳感器連接，進(jìn)行大線(xiàn)防雷保護(hù)，當(dāng)發(fā)生雷擊瞬間電路電壓過(guò)大時(shí)，浪涌保護(hù)器件泄放沖擊電壓和電流，保護(hù)所述多通道泥石流地聲采集電路；

第一濾波模塊，用于接收地聲傳感器發(fā)送的地聲信號(hào)，吸收地聲傳感器較長(zhǎng)線(xiàn)纜上引入的干擾噪聲，并將處理后的地聲信號(hào)發(fā)送給第二濾波模塊；

第二濾波模塊，用于接收第一濾波模塊發(fā)送的地聲信號(hào)，并降低來(lái)自第一濾波模塊的地聲信號(hào)的差模和共模噪聲，將處理后的地聲信號(hào)發(fā)送給第三濾波模塊；

輸入保護(hù)模塊，用于在第二濾波模塊向第三濾波模塊傳送地聲信號(hào)過(guò)程中，吸收輸入的大電壓信號(hào)；

第三濾波模塊，用于接收第二濾波模塊發(fā)送的地聲信號(hào)，配合微控制器完成不同地質(zhì)環(huán)境下地聲模塊的帶寬設(shè)置，并根據(jù)帶寬設(shè)置對(duì)接收到的地聲信號(hào)進(jìn)行篩選，獲取所需地聲信號(hào)，并將處理后的地聲信號(hào)發(fā)送給第四濾波模塊；

第四濾波模塊，用于接收第三濾波模塊發(fā)送的地聲信號(hào)，將線(xiàn)路上的所有共模噪聲分流至接地；

比較觸發(fā)模塊，用于接收任一地聲信號(hào)調(diào)理模塊發(fā)送的地聲信號(hào)，當(dāng)?shù)芈曅盘?hào)超過(guò)比較觸發(fā)的閾值時(shí)，通知微處理器模塊采集地聲信號(hào)，所述閾值通過(guò)數(shù)字電位器動(dòng)態(tài)設(shè)置；