[发明专利]一种多通道泥石流地声处理电路和方法

说明书

本发明实施例公开的一种多通道泥石流地声采集电路和方法，涉及泥石流监测技术，能够解决地声采集的准确性低的问题。地声信号调理模块对接收到的地声信号进行调理；AD采集模块采用24位多通道同步进行采样，提供超低输入电流，允许直接连接传感器，每个输入通道都有一个可编程增益级，微处理器模块接收AD采集模块发送的地声信号，对采集的地声信号进行增益动态设置、数字滤波、频率筛选处理，识别有效的泥石流地声信号，动态地配置地声传感器的截止频率、实时调整AD采集模块的增益，并能根据泥石流的类型设置AD模块的滤波器模型，该电路主要用于地声信号处理。

技术领域

本发明涉及泥石流监测技术领域，尤其涉及一种多通道泥石流地声处理电路和方法。

背景技术

所谓泥石流地声是把泥石流看成是一震动源，当泥石流流动时会因摩擦、撞击和侵蚀沟道而产生振动波，并且通过地表向外传播。总结前人的研究得知，泥石流地声信号往往夹杂在强大的背景噪声下，衰减快，很容易因为结构物的阻挡而造成信号的减弱，且不同的地质条件下产生的地声频率范围相差很大。通常，砾石型泥石流地声频率主要介于10到300Hz之间；而泥流型泥石流的地声频率介于5到20Hz之间；一般型泥石流的地声频率则介于两者之间。由此可见，泥石流地声是一种受环境噪声干扰大、衰减大、频率成分随地质成分变化的信号。目前使用的泥石流地声信号处理方案，不能准确获得泥石流地声信号，目前现有的信号调理电路一般采用一级模拟滤波方式对原始信号进行滤除噪声处理，这种单纯的模拟滤波受环境温度影响较大，且滤除效果也不甚理想，直接影响地声采集的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种多通道泥石流地声采集电路和方法，能够解决地声采集的准确性低的问题。

本发明的技术解决方案：

一方面，一种多通道泥石流地声处理电路，该电路包括：AD采集模块、比较触发模块、微处理器模块和至少3个地声信号调理模块；

地声信号调理模块，用于接收地声传感器传送的地声信号，并对接收到的地声信号进行调理后发送给AD采集模块；

其中所述的地声信号调理模块包括防雷模块、第一滤波模块、第二滤波模块、输入保护模块、第三滤波模块和第四滤波模块：

防雷模块，与地声传感器连接，进行大线防雷保护，当发生雷击瞬间电路电压过大时，浪涌保护器件泄放冲击电压和电流，保护所述多通道泥石流地声采集电路；

第一滤波模块，用于接收地声传感器发送的地声信号，吸收地声传感器较长线缆上引入的干扰噪声，并将处理后的地声信号发送给第二滤波模块；

第二滤波模块，用于接收第一滤波模块发送的地声信号，并降低来自第一滤波模块的地声信号的差模和共模噪声，将处理后的地声信号发送给第三滤波模块；

输入保护模块，用于在第二滤波模块向第三滤波模块传送地声信号过程中，吸收输入的大电压信号；

第三滤波模块，用于接收第二滤波模块发送的地声信号，配合微控制器完成不同地质环境下地声模块的带宽设置，并根据带宽设置对接收到的地声信号进行筛选，获取所需地声信号，并将处理后的地声信号发送给第四滤波模块；

第四滤波模块，用于接收第三滤波模块发送的地声信号，将线路上的所有共模噪声分流至接地；

比较触发模块，用于接收任一地声信号调理模块发送的地声信号，当地声信号超过比较触发的阈值时，通知微处理器模块采集地声信号，所述阈值通过数字电位器动态设置；