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前端職守電路。

背景技術：

泥石流在形成和運動過程中，巖石層在碰撞和擠壓的過程中會產(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、穿透力強、不容易衰減的特點，廣泛應用于泥石流災害監(jiān)測中。為此，國內專家進行了深入研究，師哲等人的發(fā)明專利“泥石流監(jiān)測預報預警系統(tǒng)”中將次聲監(jiān)測技術應用到泥石流災害預報預警中。韋方強的發(fā)明專利“泥石流次聲信號篩選方法、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篩選方法，即次聲傳感器基元將采集的次聲數(shù)據(jù)實時發(fā)送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對接收的數(shù)據(jù)進行分析、處理及預警。成都格致的泥石流次聲報警器通過將現(xiàn)場實時采集獲取次聲波信息發(fā)送至監(jiān)控中心進行分析處理來實現(xiàn)預警。

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

技術實現(xiàn)要素：

在下文中給出關于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發(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。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種泥石流次聲信號前端職守電路，包 括：

降噪及選頻模塊，用于獲取聲音信號，并對所述聲音信號進行降噪及選頻處理，獲得次聲信號；

比較模塊，用于將所述次聲信號與預設閾值進行比較；

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

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

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，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前端職守電路一種實施例的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的泥石流次聲信號前端職守電路第二種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或者更多個其他附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

參考圖1，本實施例提供一種泥石流次聲信號前端職守電路，包括：

降噪及選頻模塊101，用于獲取聲音信號，并對所述聲音信號進行降噪及選頻處理，獲得次聲信號；

比較模塊102，用于將所述次聲信號與預設閾值進行比較；

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

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

具體地，參考圖2，本實施例提供的泥石流次聲信號前端職守電路還包括與微處理器103連接的電位器模塊，用于調整該預設閾值。

進一步地，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，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，用于對電壓比較器的輸出信號進行濾波。

進一步地，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。

進一步地，本實施例提供的泥石流次聲信號前端職守電路的工作原理如下：

先通過微控制器的端口設定電位器的電阻值，調整電壓比較器的第二輸入端的電壓為預設閾值，當電壓比較器的第一輸入端輸入的的電壓均低于預設閾值時，電壓比較器的輸出端輸出的電壓應全為高電平，通過二極管產(chǎn)生管壓降，此時通過微處理器引腳監(jiān)測到的信號一直為高電平，表示 采集的信號幅值均小于預設閾值，泥石流次聲監(jiān)測設備處于休眠狀態(tài)。

當電壓比較器的第一輸入端輸入的信號的電壓大于預設閾值時，電壓比較器的輸出端輸出信號應為PWM波，正電壓為VDD1，負電壓為VDD2，再通過二極管會產(chǎn)生管壓降V0，此時，大于V0的電壓通過，小于V0的電壓截止，至微處理器的信號電壓一直為PWM波，表示采集的次聲信號大于或等于預設閾值，泥石流次聲監(jiān)測設備處于工作狀態(tài)。

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

雖然已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明及其優(yōu)點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本發(fā)明的公開內容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求旨在它們的范圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。