一种地震预警装置

本实用新型属地震监测领域，尤其涉及一种地震预警装置。
背景技术：
：地震是危及人民生命财产的突发式自然灾害，它不仅会造成巨大的人员伤亡和直接经济损失，还可能诱发海啸、泥石流、火灾、爆炸、列车出轨、核泄漏等严重的次生灾害。因此，做好地震的预防、监测和预报、震前预警工作非常重要。如果依据地震预警判别方式来划分，可以将地震预警分为地震参数预警与地震动阈值预警。地震参数预警需利用台站的p波或s波确定出地震震级、震源深度、震中距等参数，进而确定预警范围与级别。这种预警方式有效性高，但花费的决策时间长。地震动阈值预警则直接利用地震动是否超过给定的阈值来判断是否预警，它既不区分p波与s波震相，也不确定地震的有关参数，如果阈值设置过高则会漏报，设置过低可能会频繁发布小震警报与非地震警报，对于阈值的设定全球没有统一的标准，需要综合考虑震源深度、地质状况、预警区域、预警对象等。技术实现要素：本实用新型为了解决以上问题，提供了一种地震预警装置和系统。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种地震预警装置，包括地震信号模拟测试模块、信号采集模块、信号放大模块、滤波模块、阈值检测模块、模数转换模块、主控模块和无线通讯模块；所述信号放大模块的输入端与所述信号采集模块和所述地震信号模拟测试模块的输出端电连接，所述信号放大模块的输出端与所述滤波模块的输入端电连接，所述滤波模块的输出端与所述模数转换模块和所述阈值检测模块的输入端电连接，所述模数转换模块和所述阈值检测模块的输出端与所述主控模块电连接，所述主控模块与所述无线通讯模块；所述地震信号模拟测试模块，用于地震测试信号的接收和处理；所述信号采集模块，用于采集地震时的p波加速度信号，并将所述p波加速度信号发送至所述信号放大模块；所述信号放大模块，用于接收所述信号采集模块发送的p波加速度信号，并将所述p波加速度信号放大生成放大信号；所述滤波模块，用于对所述放大信号进行滤波和转换；所述阈值检测模块，用于对滤波后的地震信号进行检波；所述模数转换模块，用于对检波后的地震信号转换为数字信号；所述主控模块，基于所述数字信号，生成预警信号；所述无线通讯模块，用于将所述预警信号传送至警报器。作为限定：所述地震信号模拟测试模块包括依次电连接的中央处理器、数模转换器和低通滤波器，所述地震测试信号包括地震波形数据；所述中央处理器，用于接收pc端输出的地震波形数据，并将所述地震波形数据发送至数模转换器；所述数模转换器，用于对所述地震波形数据进行转换，生成地震波模拟信号；所述低通滤波器，用于对所述地震波模拟信号进行滤波。作为限定：所述中央处理器包括at89s51，所述数模转换器包括ad7846jn。作为限定：所述信号采集模块包括gt02加速度传感器。作为限定：所述信号放大模块包括依次电连接的二阶rc无源低通滤波电路和仪表放大器。作为限定：滤波模块包括依次电连接的低通滤波器和高通滤波器；所述低通滤波器，包括8阶butterworth低通滤波器；所述高通滤波器，包括8阶butterworth高通滤波器。作为限定：所述阈值检测模块包括由tl064的两个运放单元组成的精密全波整流电路、由基准电压芯片ref3125和电压比较器lm393构成电平比较电路和由检波二极管d5、滤波电容c34和检波负载r37组成的峰值包络检波电路。作为限定：所述模数转换模块包括ads1251。作为限定：所述主控模块包括基于tms320f28335内核的dsp核心板。作为限定：所述无线通讯模块包括基于nrf905的rfc33a。本实用新型由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本实用新型为地震预警装置主控电路的硬件设计及模块集成。其中信号放大模块的温度稳定性，是预警装置具备稳定触发特性的基础；单位增益全极点配置的滤波器，能够有效滤除50hz工频干扰和0.3hz地脉动干扰，提高了信噪比；采用阈值检测模块具有较高的灵敏度和较快的响应速度；模数转换模块在完成地震信号的高精度采集的同时还能有抑制电路内部的高频噪声；主控模块能够实时完成野值处理及sta/lta地震事件检测算法；无线通讯模块实现了预警单元内部的远距离无线射频通讯。整个预警装置电路设计体现了干扰抑制力强、温度特性好、性能稳定、响应实时的特点。附图说明附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型ad621引脚图。图3为本实用新型ad621内部原理图。图4为本实用新型二阶rc无源低通滤波电路。图5为本实用新型rc无源低通滤波电路幅频特性曲线。图6为本实用新型阈值检测电路原理图。图7为本实用新型基准电压及电平转换电路原理图。图8为本实用新型电源设计原理图。图9为本实用新型加速度传感器的接入方式。图10为本实用新型低通滤波器幅频特性曲线。图11为本实用新型高通滤波器幅频特性曲线。图12为本实用新型滤波电路幅频特性曲线。图13为本实用新型阈值触发电路测试。图14为本实用新型阈值触发电路响应时间测试。图15为本实用新型电压转换电路的转换效果测试。图16为本实用新型地震模拟信号还原原理框图。图17为本实用新型地震模拟信号还原原理图。图18为本实用新型地震模拟信号通过性测试。图19为本实用新型检波阈值触发电路地震检测效果测试。图中：1-地震信号模拟测试模块，2-信号采集模块，3-信号放大模块，4-滤波模块，5-阈值检测模块，6-模数转换模块，7-主控模块，8-无线通讯模块，9-pc。具体实施方式以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参照图1，一种地震预警装置，该装置包括地震信号模拟测试模块1、信号采集模块2、信号放大模块3、滤波模块4、阈值检测模块5、模数转换模块6、主控模块7和无线通讯模块8。信号放大模块3的输入端与信号采集模块2和地震信号模拟测试模块1的输出端电连接，信号放大模块3的输出端与滤波模块4的输入端电连接，滤波模块4的输出端与模数转换模块6和阈值检测模块5的输入端电连接，模数转换模块6和阈值检测模块5的输出端与主控模块7电连接，主控模块7与无线通讯模块8。地震信号模拟测试模块1，用于对地震测试信号的接收和处理，阈值检测模块5的阈值触发功能进行测试；信号采集模块2，用于采集地震时的p波加速度信号，并将p波加速度信号发送至信号放大模块3。地震信号采集模块2是整个预警单元的一个重要组成部分，对于地震信号采集，必须具有良好的性能，一般应有下列指标：（1）转换灵敏度度和可重复性：输出信号与被测输入信号成确定的关系（通常为线性），比值较大，且同一输入量值所对应的多次测量所得的一组输出量值之间的偏差小。（2）准确度高：传感器在测试结果中系统误差和随机误差小。（3）频率范围：又称为带宽，单位为hz。天然地震信号的频率分布在0～100hz（破坏性地震频率范围一般在0.5～20hz），应根据地震监测具体应用来选择加速度传感器，对于本系统地震预警装置而言大于20hz即可。（4）稳定性好，飘移小：传感器在一个较长的时间内能保持其性能；传感器输出的零点飘移、灵敏度飘移小。（5）信噪比高，内部产生的噪声小，并有抗外部噪声干扰的能力。（6）反映速度快、工作可靠性好，使用经济，成本低，寿命长，且易于使用、维修和较准。因此本实施例选取gt02加速度传感器，gt02加速度传感器有以下优点：1.幅度范围按照2500mv/g灵敏度和±2g测量范围计算，单端输出特性有：静态（0g）特性：输出0v；下限（－2g）：输出－5v；上限（＋2g）：输出＋5v。对照中国地震局颁布的地震烈度表，该加速度传感器可以测量烈度在ⅶ级（该烈度平均地面加速度为1.25g，加速度范围在0.09～1.77g之间）以下地震的加速度测量，能够满足地震预警的要求。2.噪声水平噪声密度是指在常温（25℃）下，噪声在整个通频带内的分布情况[42]。传感器的噪声与带宽有关，用单位μg/描述，其指标为最大值1μg/，由于加速度传感器的频率范围为0～120hz，因此其根噪声的计算公式为：q系数由所连接的滤波器决定，一般情况下q＝1.6，则可计算得加速度传感器的最大均方根噪声：若换算成电压形式为：12.6μg×2500mv/g=0.0315mv，噪声处于很低的水平。信号放大模块3，用于接收信号采集模块2发送的p波加速度信号，并将p波加速度信号放大生成放大信号，信号放大模块3包括依次电连接的二阶rc无源低通滤波电路和仪表放大器。因采用的gt02型加速度传感器采用单端输出方式，并且采用埋入地下的方式进行安装，加速度信号传输电缆较长，容易引入共模干扰。对于信号放大模块3来说需要采取一定的消除干扰措施，并选用性能优异的放大器。目前在精密测量应用方面经常用到仪表放大器，仪表放大器与运算放大器相比，主要有高共模抑制比、高输入阻抗、低线性误差、低失调电压和失调电压漂移、低输入偏置电流和失调电流误差的特点。本实施例选用adi公司的高精度仪表放大器ad621，仪表放大器ad621的管脚图和内部原理图如图2和图3所示，ad621设置10和100倍增益的增益电阻器已经集成在芯片内，无需使用外部电阻器。选择100倍增益只需要一个外部跨接线（在引脚和之间）。对于10倍增益，断开引脚和引脚。ad621片内增益电阻能跟踪反馈电阻的温度系数（tc），能够在规定温度范围内提供优良的增益稳定性。在增益为10的条件下，ad621具有小于2.5μv/℃的dc失调漂移、0.15%最大总增益误差、±5ppm/℃增益漂移（仅0.0005%/℃）。不过也可以采用一只外部增益电阻设置10～100之间的增益，但是外部电阻会影响电路的精度并且增益随温度漂移。使用外部电阻器设置增益的公式为：放大电路原理图如图4所示，工作电压为±5v。由r1、r2、c1、c2（r3、r4、c3、c4）组成的二阶rc无源低通滤波电路，能够有效滤除高频信号对系统的干扰，其幅频特性曲线如图5所示。同时，电阻r1、r2、r3、r4还可以作为限流保护元件，有效应对仪表放大器可能遇到的输入过载（如雷电、爆破等引发的瞬态过载，近距离导致地振动的施工作业所引发的稳态过载）。从ad621的技术参数可知，5kω限流电阻，可以有效防止最高33v的稳态过载。虽然在每个输入端都接入限流电阻会增加电路的噪声，当然，增加的噪声越少越好，但只要在过流保护和噪声引入之间取得平衡即可，即满足接入电阻所增加的噪声不超过电路总噪声30%的要求。在f=10hz，g=10的情况，输入端接入5kω限流电阻所增加的噪声远远小于ad621的固有噪声0.28μv（0.1～10hz）。在电阻材质上，r1、r2、r3、r4选用0.25w的金属膜电阻。滤波模块4，用于对放大信号进行滤波和转换。经仪表放大器处理后的加速度信号由地震信号电压和干扰电压两部分组成。干扰电压又包括共模干扰电压、50hz低频市电干扰、开关电源的电磁干扰以及0.3hz的地球固有脉动噪声等。其中，共模干扰电压基本上被前放电路抑制了，其它干扰电压应使用滤波电路加以抑制。采用滤波电路除去信号带宽外的所有信号可以提高信噪比，提高信号采集的精度。本系统滤波电路的设计要求为：（1）0.5～20hz内增益恒定，波动幅度在1db以内；（2）有效滤除50hz工频干扰和0.3hz地波干扰。滤对于低频地震加速度信号，需要在通带内保持平坦的增益，butterworth滤波器最适合本系统需求，本实施例采用8阶butterworth高通滤波器和8阶butterworth低通滤波器，能够有效滤除50hz工频干扰和0.3hz地脉动干扰，提高了信噪比。8阶butterworth低通滤波的截止频率设定为25hz，其过渡带是以6ndb/倍频程（n为滤波器阶数）单调衰减。从25hz到50hz正好为一倍频程，8阶滤波电路便可达到48db的衰减，能够有效滤除50hz工频干扰。8阶butterworth高通滤波的截止频率设定为0.4hz，其过渡带也是以6ndb/倍频程单调衰减。从0.4hz到0.2hz为一倍频程，8阶滤波电路在0.2hz处应可获得48db的衰减，在0.3hz处也可获得近20db的衰减，不仅有效滤除0.3hz地波干扰，还能在0.5hz获得与高频区近似一致的增益。阈值检测模块5，用于对滤波后的地震信号进行检波。这部分包括精密全波整流电路、峰值包络检波电路、电平比较电路三部分，如图6所示。其中精密全波整流电路由tl064的两个运放单元构成的，交替工作在正负半周，工作电压为±12v；峰值包络检波电路由检波二极管d5、滤波电容c34、检波负载r37组成，采用该形式的检波电路能够获得最快的检波速度，减少地震事件检测的延时；电平比较电路由基准电压芯片ref3125（该芯片可以提供稳定的2.5v基准电压，以保障预警装置的触发稳定性）和电压比较器lm393构成，工作电压为+5v，通过rw1的调节可以设置触发电平阈值，从而改变预警装置对地震敏感度。模数转换模块6，用于对检波后的地震信号转换为数字信号。模数转换模块6为dsp的sta/lta算法检测提供地震加速度的数字信号。本系统所处理的地震信号在0.5～20hz之间，采样频率为50hz，所以对a/d转换速度要求不高，但对于微弱地震信号的采集则对a/d转换精度、稳定性有很高的要求，同时考虑户外部署恶劣工作环境，经分析比较，最终选择了ti公司的中速δ-σ型a/d转换器ads1251。它的采样频率最高为20khz，24位分辨率，完全可以满足本系统地震信号采集的要求，也符合地震行业标准中关于地震数据采集精度的规范。由于ads1251采用的是差分信号的输入方式，要求每一输入端的电压范围在－0.3v至vdd之间，但经调理后的加速度信号电压为单极对地－5v～＋5v，因此在信号进入a/d前要进行处理，使它转换为单极对地0v～＋5v（对于ads1251，在基准参考电压为2.5v的情况下，其差分输入相当于－2.5v～＋2.5v）。如图7所示，电压转换电路由单电源运放lm2902的a、b单元及r43、r44、r45、r46构成，其中通过对r46和r43的调节以应对不同的单极电压输入范围（如分别取2.5kω和5kω可实现±10v的输入电压的转化，5kω和10kω可实现±5v的输入电压的转化，10kω和20kω可实现±2.5v的输入电压的转化）。txb0104为双向电平转化芯片，可以实现5v和3.3v逻辑电平的自动转化，其中5v为ads1251的逻辑高电平，3.3v为后续dsp芯片的逻辑高电平。主控模块7，基于数字信号，生成预警信号。整个电路系统的数据处理和控制核心单元选择在基于tms320f28335内核的dsp核心板上进行二次开发。该处理器是ti公司的一款tms320c28x系列浮点dsp控制器，具有150mhz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，软件开发简单，不用考虑缩放、饱和、数字解析度调节等问题，周期短，效率高，在完成快速傅立叶转换（fft）等复杂计算算法上性能更优越。在电路系统中dsp的主要任务是：a/d转换控制、数字信号采集及存储、异常数据处理算法的实现、sta/lta地震事件检测算法的实现、地震事件的综合判定、与pc9的串口通信、与无线通信模块的通讯与控制等任务。dsp与外围电路及模块进行通讯和控制的i/o分配如图6所示，其中dsp与ads1251的通讯与控制用到了3个普通gpio口；与nrf905无线模块间的通讯与控制使用spi及6个gpio口（其中gpio2配置为中断2，用以捕获来自nrf905的dr外部中断信号）；阈值检测模块5的判定结果与gpio0连接，并配置为中断1，以捕获来自阈值检测模块5结果的外部中断信号；综合判定结果指示占用一个普通gpio口。为了便于程序调试，直接由pc9向检测电路发送地震波数字信号序列，因此在电路中增设了与pc9通讯的rs232接口，使用一个sci（gpio62、gpio63）。主体电路的模拟信号处理单元的工作电压为±5v，dsp核心板的接入电压为3.3v，与主体电路集成的加速度传感器工作电压为±12v，rfc33a无线射频模块工作电压为5v（模拟部分）和3.3v（数字部分），电压总类比较多，因此采用了通用型的±12v、5v的开关电源供电，并在主体电路中进行电压转换，电源设计原理图如图8所示。图8中，±12v电源为gt02加速度传感器及滤波电路、全波整流电路、电压转换电路提供工作电压；vdd（3.3v）为dsp核心板及rfc33a的数字部分供电，由于浮点型dsp功耗相对较大，且对电压稳定性要求高，因此采用了lm2596-3.3非线性降压型电压转换芯片，该芯片能够在3a输出电流的条件下依然保持稳定的性能；vcc（＋5v）、vee（－5v）为部分信号调理电路单元供电；vcc1（＋5v）单独为rfc33a的功放单元供电，这是基于rfc33a在信号发射时瞬间电流较大（300～500ma）考虑，以减少对其它单元电路的影响。由于加速度传感器通常都深埋地下，所以其信号传输线缆较长，长距离的信号传输容易引入共模干扰，为了有效抑制共模干扰，在传感器端，信号地、电源地、电缆屏蔽层进行共地连接，并接大地；在主体电路端，虽然gt02为单级信号，但其信号地并不与主体电路共地，而是采用差分的形式接入仪用放大器ad621。其连接示意图如图9所示无线通讯模块8，用于将预警信号传送至警报器。本实用新型的无线通讯模块8选择nrf905，主控模块dsp用以对无线通信模块的通讯与控制。dsp与外围电路及模块进行通讯和控制，其中dsp与ads1251的通讯与控制用到了3个普通gpio口；与nrf905无线模块间的通讯与控制使用spi及6个gpio口（其中gpio2配置为中断2，用以捕获来自nrf905的dr外部中断信号）；检波阈值的判定结果与gpio0连接，并配置为中断1，以捕获来自检波阈值结果的外部中断信号；综合判定结果指示占用一个普通gpio口。为了便于程序调试，直接由pc9向检测电路发送地震波数字信号序列，因此在电路中增设了与pc9通讯的rs232接口，使用一个sci（gpio62、gpio63）以下为对实用新型的测试和模拟。信号放大模块3的测试：信号放大模块3工作在10倍固定增益状态下，信号输入采用差分形式，为了抑制高频干扰，其同相和反相输入端都接入二阶无源rc低通滤波电路。经测试，信号放大模块3在f<20hz、uipp＝837mv的条件下，达到最大不失真输出，幅度为uopp＝8.40v，截止频率fc＝198hz。在最大不失真输出条件下，其幅频特性测试数据如下表所示。从测试结果可以看出，信号放大模块3在有效地震信号频率范围内具有稳定的增益，且对高频信号具有较好的抑制作用。频率（hz）0.20.551020501002003001500幅度（v）8.408.408.408.408.408.167.525.904.560.80高阶滤波电路的测试：地震波的频率主要分布在0.5～20hz，在有效地震波频率附近主要两种固有干扰：0.3hz的大地脉动干扰及50hz的工频干扰。为了消除固有干扰和高频干扰，检测装置中采用的8阶单位增益butterworth低通和高通滤波电路。在通带内最大不失真输出状态下，经测试低通滤波电路的截止频率为23.5hz（设计理论值为25hz），f=50hz时增益下降了44.0db（设计理论值为48db），其幅频特性测试数据如下表所示，其幅频特性曲线如图10所示。频率（hz）135101517181920212223幅度（v）8.408.328.248.168.088.007.927.767.687.366.966.24频率（hz）242526272829303540455060幅度（v）5.444.643.763.122.482.081.680.640.260.120.0530.014在通带内最大不失真输出状态下，经测试高通滤波电路的截止频率介于0.35～0.40hz之间（设计理论值为0.4hz），f=0.3hz时增益下降了11.48db（设计理论值为19db），其幅频特性测试数据如下表所示，其幅频特性曲线如图11所示。频率（hz）0.30.350.40.450.50.550.60.650.70.80.91幅度（v）2.184.646.567.487.768.008.088.168.088.168.328.24频率（hz）257101520253035404550幅度（v）8.328.408.408.408.408.408.408.408.408.328.328.32在通带内接近最大不失真输出状态下，前置放大、低通、高通滤波电路级联后的测试数据如下表所示，其幅频特性曲线如图12所示。从数据可以看出滤波电路在0.5～20hz频段内具有良好的幅度平坦度，波动幅度小于0.72db（设计指标为1db），并且对0.3hz的大地脉动干扰及50hz的工频干扰具有很强的抑制能力。频率（hz）0.30.350.40.450.50.60.8135710幅度（v）2.364.766.487.087.527.687.767.848.008.008.008.00频率（hz）111213141516171819202122幅度（v）8.007.847.767.767.767.767.687.647.527.367.086.64频率（hz）232425262728293032354050幅度（v）6.005.204.323.582.902.321.921.531.020.560.230.048阈值检测模块5触发电路的测试，接入正弦信号，在仪用放大器处于最大不失真条件下，对阈值检测模块5触发电路进行测试，测试结果如图13所示，a）图中，1通道为放大器的输入信号波形，2通道为全波整流电路输出波形，b）图中，1通道为全波整流电路输出波形，2通道为峰值包络检波输出波形，包络电平达到了0.9um。从测试结果分析，该单元电路达到了预期的全波整流及波形包络提取效果。图14为阈值检测模块5触发电路响应时间测试结果，测试方法为：在仪用放大器输入端，瞬时接入uipp＝0.4v的正弦信号，信号频率分别为2hz、5hz、10hz、20hz。在地震信号的主要频率范围内，从信号接入到达到暂设的触发阈值2.5v，其响应时间均小于50ms，能够满足地震事件判断时序中的响应时间要求。图14中，a）响应时间测试－2hz，b）响应时间测试－5hz，c）响应时间测试－10hz，d）响应时间测试－20hz。电压转换电路的测试：电压转换电路是为ads1251模数转换电路提供有效的输入信号，其设计指标为将－5v～＋5v的单级信号转换为0v～5v的单级信号。图15为电压转换电路的测试波形记录，其中1通道为信号放大模块3的输出的信号波形，幅度范围是－4.08v～4.16v，2通道为转换后的信号波形，幅度范围是520mv～4.52v。从结果可以看出，电路实现了理想的电压转换效果。地震模拟测试：在缺乏地震模拟实验环境的情况下，为了便于进行综合测试，专门设计了地震信号模拟测试模块1，地震信号模拟测试模块1包括依次电连接的中央处理器、数模转换器和低通滤波器，地震测试信号包括地震波形数据；中央处理器at89s51，用于接收pc9端输出的地震波形数据，并将地震波形数据发送至数模转换器；数模转换器ad7846jn，用于对地震波形数据进行转换，生成地震波模拟信号；低通滤波器，用于对地震波模拟信号进行滤波，其框图如图16所示，其中加速度数字信号由pc9通过软件解读地震波形文件，并按0.02秒的周期以二进制形式通过串口发送，数据的接收和d/a转换在89s51的控制下完成，再经单位增益低通滤波电路输出。该信号还原板原理见图17所示。地震信号通过性测试：将信号放大模块3、低通滤波电路、高通滤波电路级联后，接入地震模拟信号进行测试，图18为地震波通过性测试的波形记录，其中，2通道为地震模拟信号输入，1通道为滤波电路输出，a）为p波局部显示，b）为p波局部放大，从初动p波局部放大波形可以看出，高频噪声得到了很好的抑制，输出波形的变得非常平滑，细节特征明显。阈值触发功能测试：在预设2.5v触发阈值的条件下，接入地震模拟信号对阈值检测模块5的阈值触发功能进行测试，测试结果如图19所示，图中1通道为p波局部波形，2通道为p波局部的包络波形。测试结果共显示了四种情况，a）为1s内未触发，且1s外也未触发，b）为1s内未触发，但1s外触发，c）为1s内触发，但未能续0.5s以上，d）为1s内触发，且能持续0.5s以上。（1）p波到达后，包络电平始终未达到触发阈值，如a）图所示，不发出预警信号；（2）p波到达的1s内包络电平未达到触发阈值，如b）图所示，不发出预警信号；（3）p波到达的1s内包络电平达到触发阈值，但未能持续0.5s以上，如c）图所示，不发出预警信号；（4）p波到达的1s内包络电平达到触发阈值，且能持续0.5s以上，如c）图所示，发出预警信号。从上述测试结果分析，预警装置对于不同强度的地震信号强度具有良好的区分能力，能够按照预设的流程判断是否应该发出预警信号。①采用改进型sta/lta地震事件检测方法，阈值设定为20，特征函数采用cf2(i)=y(i)2；②阈值检测模块5触发电平设置为2.5v。地震预警装置主控电路的硬件设计及模块集成，其中以ad621为核心的放大电路具有极高的温度稳定性，是预警装置具备稳定触发特性的基础；单位增益全极点配置的8阶高通和8阶低通滤波电路，能够有效滤除50hz工频干扰和0.3hz地脉动干扰，提高了信噪比；采用全波整流和峰值滤波技术的检波阈值触发电路具有较高的灵敏度和较快的响应速度；24位中速δ-σ型a/d转换器ads1251在完成地震信号的高精度采集的同时还能有抑制电路内部的高频噪声；以tms320f28335为核心的浮点型dsp能够实时完成野值处理及sta/lta地震事件检测算法；基于nrf905的rfc33a无线通讯模块实现了预警单元内部的远距离无线射频通讯。整个预警装置电路设计体现了干扰抑制力强、温度特性好、性能稳定、响应实时的特点。最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。当前第1页12