本發(fā)明涉及一種前端職守電路，尤其涉及一種泥石流次聲信號(hào)前端職守電路。

背景技術(shù)：

泥石流在形成和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，巖石層在碰撞和擠壓的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生在空氣中穩(wěn)定傳播且頻率成分較集中的次聲波，該次聲波具有傳播距離遠(yuǎn)、穿透力強(qiáng)、不容易衰減的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)中。為此，國(guó)內(nèi)專家進(jìn)行了深入研究，師哲等人的發(fā)明專利“泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)”中將次聲監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到泥石流災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警中。韋方強(qiáng)的發(fā)明專利“泥石流次聲信號(hào)篩選方法、發(fā)生定位方法、路徑監(jiān)控方法”提出了一種泥石流次聲信號(hào)篩選方法，即次聲傳感器基元將采集的次聲數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理及預(yù)警。成都格致的泥石流次聲報(bào)警器通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集獲取次聲波信息發(fā)送至監(jiān)控中心進(jìn)行分析處理來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)警。

綜觀以上次聲在泥石流監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，通常采用實(shí)時(shí)采集次聲信號(hào)并分析處理的方法，該方法花費(fèi)大量的時(shí)間采集處理背景噪音，不僅實(shí)時(shí)性得不到保證，而且大大增加了系統(tǒng)的功耗，同時(shí)，也會(huì)增加監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理量以及通信增值費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種泥石流次聲信號(hào)前端職守電路，包 括：

降噪及選頻模塊，用于獲取聲音信號(hào)，并對(duì)所述聲音信號(hào)進(jìn)行降噪及選頻處理，獲得次聲信號(hào)；

比較模塊，用于將所述次聲信號(hào)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較；

微處理器，用于采集比較模塊的輸出信號(hào)，并根據(jù)所述輸出信號(hào)生成控制信號(hào)，所述控制信號(hào)用于控制泥石流次聲監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)。

本發(fā)明提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路，能夠降低泥石流次聲信號(hào)的噪聲，增加泥石流次聲信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性，減少監(jiān)控中心處理的數(shù)據(jù)量，有效降低系統(tǒng)功耗。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或者更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。

參考圖1，本實(shí)施例提供一種泥石流次聲信號(hào)前端職守電路，包括：

降噪及選頻模塊101，用于獲取聲音信號(hào)，并對(duì)所述聲音信號(hào)進(jìn)行降噪及選頻處理，獲得次聲信號(hào)；

比較模塊102，用于將所述次聲信號(hào)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較；

微處理器103，用于采集比較模塊的輸出信號(hào)，并根據(jù)所述輸出信號(hào)生成控制信號(hào)，所述控制信號(hào)用于控制泥石流次聲監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)。

具體地，降噪及選頻模塊用于將采集到的聲音信號(hào)進(jìn)行降噪，并提取特定頻段的次聲信號(hào)。次聲信號(hào)為低于20Hz的聲音信號(hào)。

具體地，參考圖2，本實(shí)施例提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路還包括與微處理器103連接的電位器模塊，用于調(diào)整該預(yù)設(shè)閾值。

進(jìn)一步地，比較模塊包括電壓比較器U1、第一電源VDD1、第二電源VDD2、基準(zhǔn)電源VREF、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4以及二極管V1，電壓比較器U1與第一電源VDD1和第二電源VDD2連接，電壓比較器U1的第一輸入端2與第一電阻R1連接，用于獲取泥石流的次聲信號(hào)，電壓比較器U1的第二輸入端3與第二電阻R2連接，第三電阻R3的一端與基準(zhǔn)電源VREF連接，另一端與第二電阻R2連接，第四電阻R4的一端與第二輸入端連接，另一端與電壓比較器的輸出端連接，電壓比較器U2的輸出端3連接有二極管V1，并與微處理器103連接。

電壓比較器U1的輸出端1還連接有第一電容C1，用于對(duì)電壓比較器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。

進(jìn)一步地，電位器模塊包括電位器U2、第三電源VDD3、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第二電容C2，電位器U2的第一管腳與第三電源VDD3連接，電位器U2的第二管腳接地，電位器U2的第三管腳和第四管腳分別與第五電阻R5和第六電阻R6連接后與第三電源VDD3連接，電位器U2的第五管腳與第三電阻R3連接，電位器的第六管腳接地，第二電容C2的一端與第三電源VDD3連接，另一端接地。

其中，第五電阻、第六電阻為上拉電阻，第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第七電阻均為溫漂小，精度不小于0.1％的電阻。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路的工作原理如下：

先通過(guò)微控制器的端口設(shè)定電位器的電阻值，調(diào)整電壓比較器的第二輸入端的電壓為預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)電壓比較器的第一輸入端輸入的的電壓均低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，電壓比較器的輸出端輸出的電壓應(yīng)全為高電平，通過(guò)二極管產(chǎn)生管壓降，此時(shí)通過(guò)微處理器引腳監(jiān)測(cè)到的信號(hào)一直為高電平，表示 采集的信號(hào)幅值均小于預(yù)設(shè)閾值，泥石流次聲監(jiān)測(cè)設(shè)備處于休眠狀態(tài)。

當(dāng)電壓比較器的第一輸入端輸入的信號(hào)的電壓大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，電壓比較器的輸出端輸出信號(hào)應(yīng)為PWM波，正電壓為VDD1，負(fù)電壓為VDD2，再通過(guò)二極管會(huì)產(chǎn)生管壓降V0，此時(shí)，大于V0的電壓通過(guò)，小于V0的電壓截止，至微處理器的信號(hào)電壓一直為PWM波，表示采集的次聲信號(hào)大于或等于預(yù)設(shè)閾值，泥石流次聲監(jiān)測(cè)設(shè)備處于工作狀態(tài)。

本發(fā)明提供的泥石流次聲信號(hào)前端職守電路，可以增加泥石流次聲信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性，有效降低系統(tǒng)的功耗，避免不必要的器件損耗，延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命，減少了監(jiān)控中心處理的數(shù)據(jù)量，降低了通信服務(wù)費(fèi)。

雖然已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請(qǐng)的范圍不僅限于說(shuō)明書(shū)所描述的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來(lái)要被開(kāi)發(fā)的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。