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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地震仪,具体为一种基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪。
技术介绍
1、近十年来,低成本大规模密集地震阵列出现了革命性的进展,节点台阵,mems传感器,分布式光纤是其中的典型代表。
2、地表微地震、地动测量是近年来逐步发展并繁荣的地球物理技术之一,其广泛应用于城市地下空间探测、地质构造与建筑物的安全性评价和动态监测、城市人文活动的实时监测等活动中。在这一过程中的实现依赖于对地下震动信号的全时段记录和对其频谱特征的分析。
3、然而现有短周期节点式地震检波器成本较高,通常单台成本在万元以上,不利于监测活动的大规模展开。同时主流节点式地震仪器的实时信号传输与数据管理仍然较弱,大量依赖专业人员的后期数据处理,限制了其进行动态监控的应用效率,不利于实际的应用与操作;
4、节点式地震仪广泛应用于城市地下空间探测、地质构造与建筑物的安全性评价和动态监测、城市人文活动的实时监测等活动中,关乎社会的发展,重要性不言而喻。
5、因此,本领域技术人员提供一种基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,解决了上述
技术介绍
中所提到的现有节点式地震检波器成本较高以及动态监控的应用效率受限的问题。
2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种基于树莓派与arduino技术的节点
3、所述pcb电路板上集成有信号放大电路;
4、所述检波器的内部设置有纵向传感器、东北方向传感器和东西方向传感器;
5、所述纵向传感器、东北方向传感器、东西方向传感器和数模转换器均与pcb电路板上的信号放大电路电性连接;
6、所述处理存储模块采用树莓派单板计算机;
7、所述处理存储模块的外侧设置有实时数据处理接口与实时数据监控接口。
8、通过上述技术方案,利用检波器检测地震波信号,将信号经过放大、转换、滤波等处理过程后,传递给树莓派单板计算机进行数据处理和存储,并且可以通过lcd触摸屏轻松实时监控地震情况,有利于实际的应用。
9、优选的,所述检波器用于接收三个方向的反射声波信号,并将其传输至pcb电路板上的信号放大电路;
10、所述pcb电路板用于为所述信号放大电路提供安装载体;
11、所述arduino单片机用于将接收到的信号转化为数字信号,并将其传输至数模传感器与处理存储模块,同时用于控制整体设备的运行;
12、所述数模转换器用于将arduino单片机传输的数字信号转换成模拟电流输出信号,并将其再次传输至所述信号放大电路;
13、所述处理存储模块用于接收并存储arduino单片机传输的数字信号,并将其传输至lcd触摸屏;
14、所述lcd触摸屏用于接收处理存储模块传输的信号,并将其通过屏幕进行展示。
15、优选的,所述节点式地震仪还包括电源模块、蜂鸣器、gps模块和天线,所述电源模块和gps模块均与处理存储模块电性连接,所述蜂鸣器与arduino单片机电性连接,所述gps模块与天线电性连接。
16、通过上述技术方案,当设备检测到地震波时,利用蜂鸣器实现声音报警操作,并利用天线接收卫星信号,同时将接收到的卫星信号传输至gps模块,从而获取设备位置信息,并将所述设备位置信息传输至处理存储模块进行存储。
17、优选的,所述电源模块用于为设备整体提供电能;
18、所述蜂鸣器用于接收根据arduino单片机传输的控制指令,发出相应的报警声;
19、所述gps模块用于接收卫星信号,获取设备位置信息,并将所述设备位置信息传输至所述处理存储模块;
20、所述天线用于将接收到的卫星信号传输至所述gps模块。
21、优选的,所述信号放大电路的内部设置有ina128芯片和rc低通滤波器;
22、所述ina128芯片用于放大所述检波器所探测到的垂直信号和水平信号;
23、所述rc低通滤波器用于防止高中低频段发生较大的电压骤降,并抑制噪声。
24、通过上述技术方案,利用ina128芯片和rc低通滤波器之间的配合,能够构成信号放大电路的同时,便于更好的完成信号放大电路的功能。
25、优选的,所述电源模块为5v充电宝。
26、通过上述技术方案,各类常见充电宝皆可为设备供电,携带方便,续航长久。
27、优选的,所述数模转换器为arduino uno内部的10位数模转换器。
28、通过上述技术方案,从而能够更好的配合arduino单片机以及处理存储模块进行使用。
29、优选的,所述lcd触摸屏为树莓派4b的7寸触摸屏。
30、通过上述技术方案,采用树莓派4b的7寸触摸屏,使得设备使用效果好,价格适宜。
31、本专利技术提供了一种基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,具备有益效果如下:
32、该基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,通过检波器检测地震波信号,将信号经过放大、转换、滤波等处理过程后,传递给树莓派单板计算机进行数据处理和存储,并且可以通过lcd触摸屏轻松实时监控地震情况,有利于实际的应用;
33、2、该基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,通过树莓派单板计算机与arduino单片机控制技术的在分布式物联网传感器网络中的广泛应用,利用其具有成本低廉、计算能力强、开源社区繁荣、后期可开发程度高的优势,开发一种低成本的智能化节点式地震仪,使其具备信号的稳定采集、显示、实时无线传输与高效数据管理功能;
34、3、该基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,通过预留实时数据处理与监控的接口,为后续实现大面积的工程应用及智能化监测打下基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,包括检波器、PCB电路板、Arduino单片机、数模转换器、处理存储模块和LCD触摸屏,其特征在于,所述LCD触摸屏与处理存储模块电性连接,所述处理存储模块、PCB电路板和数模转换器均与Arduino单片机电性连接;
2.根据权利要求1所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述检波器用于接收三个方向的反射声波信号,并将其传输至PCB电路板上的信号放大电路;
3.根据权利要求1所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述节点式地震仪还包括电源模块、蜂鸣器、GPS模块和天线,所述电源模块和GPS模块均与处理存储模块电性连接,所述蜂鸣器与Arduino单片机电性连接,所述GPS模块与天线电性连接。
4.根据权利要求3所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述电源模块用于为设备整体提供电能;
5.根据权利要求1所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述信号放大电路的内部设置有INA128
6.根据权利要求3所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述电源模块为5V充电宝。
7.根据权利要求1所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述数模转换器为Arduino UNO内部的10位数模转换器。
8.根据权利要求1所述的基于树莓派与Arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述LCD触摸屏为树莓派4B的7寸触摸屏。
...【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,包括检波器、pcb电路板、arduino单片机、数模转换器、处理存储模块和lcd触摸屏,其特征在于,所述lcd触摸屏与处理存储模块电性连接,所述处理存储模块、pcb电路板和数模转换器均与arduino单片机电性连接;
2.根据权利要求1所述的基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述检波器用于接收三个方向的反射声波信号,并将其传输至pcb电路板上的信号放大电路;
3.根据权利要求1所述的基于树莓派与arduino技术的节点式地震仪,其特征在于:所述节点式地震仪还包括电源模块、蜂鸣器、gps模块和天线,所述电源模块和gps模块均与处理存储模块电性连接,所述蜂鸣器与arduino单片机电性连接,所述gps模块与天线电...
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