专利名称：泥石流地声参数检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种泥石流地声参数检测仪，属于泥石流地声传播特性检测仪器。
泥石流地声特性的强度、频谱和持续时间是反映泥石流变化规律的主要参数，检测、采集这些参数数据是进行泥石流规律研究和泥石流灾害报警的主要基础工作。目前有关泥石流地声参数的检测仪器还不多见。现有的一种NJ-2型泥石流地声遥测报警仪(见科学出版社1990年出版的《云南蒋家沟泥石流观测研究》第213页)，它的目的在于对泥石流进行报警。它通过传感器检测地声信号，连接传感器的放大整形电路对信号进行电压——频率变换后，通过天线进行传输。检测仪的接收报警电路将接收到的频率信号再转变成电压信号后，根据某一设定阈值进行判别以及进行声光报警。NJ-2型报警仪的不足之处在于只能对一个点进行检测，因此检测值不具普遍性；另外由于采用模拟通讯方式传输信号，因此信号失真大，可靠性不高；并由于检测数据无法长期记录和保存，因此无法积累泥石流研究资料，设定报警阈值客观性差，误报率高。
本实用新型的目的是提供一种泥石流地声参数检测仪，能够实现多点泥石流地声信号同时检测和采集，能提高信号数据传输的可靠性，并能长期记录和保存检测数据。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施实现由传感器、放大器、滤波器串联连接构成信号检测通道，多路并行的信号检测通道联接中央处理器的多路A/D转换器，并连接选择开关，选择开关输出端连接的检波触发电路和日历时钟分别与中央处理器相连，A/D转换器输出的检测数据以及日历时钟输出的检测时间参数送入连接中央处理器的非易失性存储器永久保存。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施实现由电阻R6、R7和二极管D3、D4连接运放LF442AHU4再串联连接电阻R8和运放LF442AHU5构成检波触发电路，连接多路检测通道的选择开关选择一路通道与检波触发电路连通，形成触发信号，送入中央处理器，启动中央处理器控制进行多路通道同时检测。
本实用新型与现有技术相比有如下优点被检测信号通过A/D转换器转换为数字信号进行数据传输，因此可靠性高；设有多路信号检测通道，并根据泥石流客观变化设定多路通道同时检测的启动时刻，保证了能获取不同地质构造点在同一时段的泥石流地声信号，故检测的数据较客观、全面；而且由于采用微处理器控制系统控制进行信号检测，对检测数据进行了前期处理，并能长期保存数据，所以根据这些数据建立的泥石流预报模型使报警失误率大大降低，并为进一步分析泥石流变化规律积累了资料。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为泥石流地声参数检测仪电路系统框图。
图2为电源电路原理图。
图3为信号采集通道电路原理图。
图4为检波触发电路。
图5为中央处理器电路原理图。
如图1所示，泥石流地声参数检测仪包含多路信号检测通道，每个通道由泥石流地声信号传感器1、放大器2、滤波器3串联连接而成。传感器1的输出信号经放大、滤波后，送入中央处理器6的A/D转换器7转换为数字信号；同时多路检测通道连接选择开关4，选择开关4输出端连接的检波触发电路5和日历时钟8分别与中央处理器相连，检波触发电路5输出的触发信号启动中央处理器6控制多路检测通道同时进行信号检测、存储。日历时钟8输出的检测时间参数与A/D转换器7输出的检测数据送到连接中央处理器6的非易失性存储器9长期保存。中央处理器6的通讯口10通过RS-232C串口11与PC微机15连接，电源状态指示电路12和通讯状态指示13分别联接到中央处理器6，电源电路14为检测仪提供电源。
图2为检测仪电源电路原理图。电瓶作为电路主电源。P1连接电池电源，二极管D1和D2以及继电器JDQ构成电源极性保护电路，当电源正负极接反时，JDQ断开主电源，蜂鸣器BP发出电源极性接反报警。稳压器7809和7805分别提供模拟电路电源和数字电源。主电源经开关P2后分别通过由电容C1、C2和扼流圈T1并联连接，以及电容C3、C4和扼流圈T2并联连接构成的滤波器连接到模拟电源、数字电源，从而隔离两者的干扰。另外，电源电路通过运放LF442AHU1向中央处理电路提供A/D转换用的参考电平，电阻R1和R2连接构成的电源分压电路向中央处理电路提供电源状态信号。
图3为信号检测通道电路，传感器1的输出经电容C5串联连接到运算放大器LF442AHU2，LF442AHU2的输出经电容C6、电阻R3、R4串联连接到运放LF442AHU3、电容C7、电阻R5构成的滤波器；传感器、放大器、滤波器串联连接构成泥石流地声信号检测通道。
多路并行的信号检测通道连接到选择开关4。图4为检波触发电路；由电容C8、电阻R6、R7与二极管IN4148D3、D4连接运放LF442AHU4组成的检波器与运放LF442AHU5连接构成检波触发电路；选择开关4选择一路信号检测通道接人检波触发电路，检波触发电路形成触发信号输入中央处理器6，启动中央处理器6控制进行多路通道同时检测。
图5所示的中央处理器6为微处理器80C552连接程序存储器27C256、以及晶振XTAL1组成的微处理器控制系统。微处理器80C552内部的A/D转换输入端连接到多路信号检测通道，日历时钟628512和非易失性存储器DS12887分别与微处理器80C552相连，A/D转换输出的检测数据与日历时钟628512提供的检测时间参数送入非易失性存储器DS12887长期保存；微处理器80C552包含的异步串口通讯通过串口MAX232E经插头P3提供连接PC微机15的通讯接口。微处理器80C552的输出通过三极管V1、电阻R9、发光二极D5回路显示电源状态；并通过三极管V2、电阻R10、发光二极管D6回路显示通信状态。
权利要求1.一种泥石流地声参数检测仪，由传感器(1)、放大器(2)、滤波器(3)串联连接构成的信号检测通道连接到中央处理器(6)的多路A/D转换器(7)，其特征在于多路并行的检测通道还连接到选择开关(4)，与选择开关(4)输出端连接的检波触发电路(5)和日历时钟(8)分别与中央处理器(6)相连，A/D转换器(7)输出的检测数据与日历时钟(8)输出的检测时间参数送入连接中央处理器(6)的非易失性存储器(9)长期保存。
2.根据权利要求1所述的泥石流地声参数检测仪，其特征在于由电阻R6、R7和二极管D3、D4连接运放LF442AHU4再串联连接电阻R8、运放LF442AHU5构成检波触发电路(5)；连接多路检测通道的选择开关(4)选择一路通道与检波触发电路(5)连通，形成触发信号送入中央处理器(6)，启动中央处理器(6)控制进行多路通道同时检测。
专利摘要本实用新型公开了一种泥石流地声参数检测仪,它解决了现有泥石流地声信号检测技术中检测点单一、检测数据传输信号失真大,数据无法长期记录和保存的问题;它由多路地声信号采集通道、检波触发电路、A/D转换、数据存储器以及微处理器控制系统组成,并具有与PC微机的通讯接口,可用于泥石流地声参数多点同时检测和泥石流变化规律分析以及泥石流地声报警。
文档编号G01V1/00GK2396404SQ9924157
公开日2000年9月13日 申请日期1999年11月17日 优先权日1999年11月17日
发明者陈精日, 刘立秋, 高翼, 李毅 申请人:中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所