【摘要】：泥石流是一種全球性,廣泛分布在世界各地的一些具有特殊地形地貌狀況地區(qū)的自然災害。其具有爆發(fā)兇猛、破壞力巨大、影響深遠等特點并在形成與運動的過程中會產(chǎn)生低于20Hz的次聲信號。我國是一個多山的國家,受巖層斷裂構造影響,許多山體陡峭,巖石結(jié)構不穩(wěn)定,在多雨季節(jié)很容易爆發(fā)泥石流,造成人民群眾的重大損失。所以對泥石流的監(jiān)測有著重大意義。目前世界范圍內(nèi)對泥石流的監(jiān)測,國內(nèi)主要有章書成老師和中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所,他們所研發(fā)的儀器已歷經(jīng)好幾代;國外有如80年代末,美國Malo PARK的Wilsion提出的泥石流預警系統(tǒng),即通過氣象衛(wèi)星方法、次聲信號采集、實時觀測降雨量、孔隙水壓力和流域土壤含水量等因素綜合起來進行報警。但無論國內(nèi)還是國外的泥石流監(jiān)測裝置,或多或少的都會存在一些問題導致推廣性差,比如誤報率高、傳感器裝置價格高昂、維護費用高等。因此,本文提出了一種方案,即采用成本低廉但性能優(yōu)秀的駐極體電容傳聲器結(jié)合低頻補償電路、硬件閾值電路以及各外圍電路、信號處理等組合而成的泥石流次聲監(jiān)測系統(tǒng),其優(yōu)勢為:成本低、性能穩(wěn)定、實用性強、易于推廣等。本文詳細介紹了泥石流次聲監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)方案設計、軟硬件設計以及系統(tǒng)測試。此泥石流次聲監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)首先通過駐極體式電容傳聲器與低頻補償電路、截止頻率為21Hz的二階低通濾波電路以及AD芯片采集低于20Hz的次聲信號并存儲于SD卡中,再由uCOS操作系統(tǒng)每次提取一段數(shù)據(jù)進行信號處理,結(jié)合硬件閾值電路以及設定的信號持續(xù)時間,若處理結(jié)果符合泥石流次聲信號的特點,則通過系統(tǒng)本地報警電路進行報警,與此同時通過系統(tǒng)SIM900A模塊實現(xiàn)遠程報警與次聲信號數(shù)據(jù)等的傳輸,進而實現(xiàn)泥石流災害的監(jiān)測。而系統(tǒng)設計的別的外圍電路比如硬件看門狗電路保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。經(jīng)實際測試驗證,此泥石流次聲監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)達到了設計要求,具有一定的實用價值和推廣性。
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P642.23;TP274

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鄭菲;陳維升;林春;;次聲在災害監(jiān)測方面的研究現(xiàn)狀和進展[J];科學技術與工程;2015年07期

2 李川;范建中;;次聲醫(yī)學運用的研究進展[J];中國康復醫(yī)學雜志;2008年06期

3 王在忠,張作明,郭群;次聲生物作用的研究進展[J];預防醫(yī)學情報雜志;2001年05期

4 褚中祥;次聲及其醫(yī)學效應[J];大自然探索;1987年02期

5 李朝安;胡卸文;王良瑋;;山區(qū)鐵路沿線泥石流次聲監(jiān)測預警方法[J];聲學技術;2012年04期

6 陳虎虎;靳平;沈旭峰;;新疆實驗次聲臺站[J];核電子學與探測技術;2010年09期

7 陳虎虎;沈旭峰;王同東;靳平;;大氣層核試驗次聲監(jiān)測技術[J];核電子學與探測技術;2010年07期

8 李楚楚;次聲污染[J];福建環(huán)境;2000年06期

9 謝金來;98’國際次聲研討會[J];聲學學報;1998年06期

10 符文琛;;工業(yè)次聲的勞動衛(wèi)生問題[J];職業(yè)醫(yī)學;1985年02期

相關會議論文 前10條

1 李妍;李夕海;姜楠;孟亮;;次聲臺站背景噪聲建模技術現(xiàn)狀與展望[A];國家安全地球物理叢書（十）——地球物理環(huán)境與國家安全[C];2014年

2 王曉航;趙樹卿;;5·12汶川特大地震遠程次聲信號分析[A];國家安全地球物理叢書（九）——防災減災與國家安全[C];2013年

3 馬彥;鄭毅;范江兵;李鵬;;基于空間譜估計的次聲定位方法研究[A];國家安全地球物理叢書（九）——防災減災與國家安全[C];2013年

4 姜楠;李夕海;閆雙卡;孟亮;;基于IMF分量比的次聲信號特征提取[A];國家安全地球物理叢書（十）——地球物理環(huán)境與國家安全[C];2014年

5 許偉;林源根;王曉航;李虹軼;;“天舟一號”飛船發(fā)射次聲信號分析[A];國家安全地球物理叢書（十三）——軍民融合與地球物理[C];2017年

6 趙鋼;陳景藻;李玲;牟祥;袁華;;次聲性腦損害的實驗研究[A];第九次全國神經(jīng)病學學術大會論文匯編[C];2006年

7 許偉;林源根;陳玉波;李虹軼;王曉航;;常用次聲信號提取方法分析[A];國家安全地球物理叢書（九）——防災減災與國家安全[C];2013年

8 何任紅;范建中;;低聲壓級次聲對腦缺血再灌注大鼠的突觸素和微管相關蛋白表達的影響[A];中華醫(yī)學會第十五次全國物理醫(yī)學與康復學學術會議論文集[C];2014年

9 任文濤;韓勇;葉依眾;;天津“8·12”爆炸次聲波分析[A];國家安全地球物理叢書（十二）——地球物理與信息感知[C];2016年

10 胡煒;費舟;孫曉蒼;;次聲腦損傷后eaat2的改變及其意義[A];中華醫(yī)學會急診醫(yī)學分會第十六次全國急診醫(yī)學學術年會論文集[C];2013年

相關重要報紙文章 前10條

1 王乃仙;次聲“殺人”之謎[N];北京科技報;2000年

2 代巧;當心次聲傷人[N];廣東科技報;2000年

3 代巧;當心次聲傷人[N];江蘇科技報;2000年

4 張中橋;加味補陽還五湯可防護次聲所致?lián)p傷[N];中國中醫(yī)藥報;2007年

5 葛麗佳;成都山地所：成功研發(fā)泥石流次聲報警器[N];地質(zhì)勘查導報;2007年

6 本報記者 張星海;海上頻現(xiàn)空船 乘客因何失蹤[N];北京科技報;2004年

7 ;動物震前行為異常探秘[N];北京科技報;2006年

8 北京航空航天大學教授 高歌;地震的起源和預警[N];中國航空報;2011年

9 劉慧;次聲波：傷人于無形無聲？[N];科技日報;2008年

10 ;從博士到醫(yī)生 我們能做得更好(一)[N];健康報;2003年

相關博士學位論文 前8條

1 朱星;巖石破裂次聲探測技術與信號特征研究[D];成都理工大學;2014年

2 鄭菲;次聲波源產(chǎn)生的機理及有限元模擬[D];成都理工大學;2015年

3 林甜;次聲抑制海馬神經(jīng)發(fā)生相關機制的研究[D];第四軍醫(yī)大學;2012年

4 榮左超;次聲活塞發(fā)聲器機理及相關技術研究[D];浙江大學;2013年

5 程浩然;次聲對體外培養(yǎng)神經(jīng)元軸突的影響及相關機制研究[D];第四軍醫(yī)大學;2010年

6 趙志剛;次聲引起的應激反應有關機制及藥物防護研究[D];第四軍醫(yī)大學;2001年

7 牟翔;環(huán)境次聲測量及次聲對小鼠海馬部分生物學效應實驗研究[D];第四軍醫(yī)大學;2001年

8 邱萍;次聲對大鼠視網(wǎng)膜功能及血—視網(wǎng)膜屏障破壞的實驗研究[D];第一軍醫(yī)大學;2002年

相關碩士學位論文 前10條

1 周繼發(fā);泥石流次聲監(jiān)測軟硬件系統(tǒng)[D];中國地質(zhì)大學(北京);2016年

2 崔曉艷;次聲異常信號與地震的關系[D];北京工業(yè)大學;2010年

3 陸澤櫞;次聲彈作用過程及其防護的仿真研究[D];南京理工大學;2006年

4 劉雪勇;次聲信號特征提取與分類識別研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2015年

5 何任紅;低聲壓次聲對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞活性的影響[D];南方醫(yī)科大學;2014年

6 李德潔;低聲壓級次聲對腦缺血再灌注后膠質(zhì)纖維酸性蛋白、存活素表達的影響[D];南方醫(yī)科大學;2013年

7 周遠來;標準次聲發(fā)生裝置的機理及相關技術研究[D];浙江大學;2012年

8 向倬君;推挽次聲發(fā)聲原理及實驗研究[D];國防科學技術大學;2015年

9 明舒晴;地災次聲信號特征提取與聚類研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2018年

10 鄭菲;臨震次聲異常產(chǎn)生的機理研究[D];北京工業(yè)大學;2006年

本文編號：2793074