專利名稱：無線地震計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地震計，尤其是一種無線地震計。
背景技術：
傳統(tǒng)的地震監(jiān)測系統(tǒng)的地震計都是有線的，布線難度隨傳感器的增多而成幾何級數(shù)增加，且易受人為破壞而導致監(jiān)測失??；可靠性低、配置的靈活性差且節(jié)點設備不易維護，且布線復雜，成本高。有鑒于此，特提出本實用新型。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種使用無線傳感器監(jiān)測信號并用無線收發(fā)單元收發(fā)信號的無線地震計，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測中布線難度隨傳感器的增多而成幾何級數(shù)增加，并杜絕了有線方式易受人為破壞而導致監(jiān)測失敗的問題；提高了地震監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性、配置的靈活性以及節(jié)點設備的易維護性。為解決上述技術問題，本實用新型采用技術方案的基本構思是一種無線地震計，包括用于檢測地震信號的檢測單元、處理單元、無線收發(fā)單元以及電源單元，所述檢測單元包括無線傳感器及其外圍電路，所述檢測單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單的元輸出端連接無線收發(fā)單元的輸入端，無線收發(fā)單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單元的輸出端連接所述檢測單元的輸入端，電源單元為檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元提供電能。優(yōu)選的，所述檢測單元包括溫度檢測單元、加速度檢測單元和震動檢測單元。優(yōu)選的，所述加速度檢測單元包括無線加速度傳感器及其外圍電路。優(yōu)選的，所述震動檢測單元包括無線應變傳感器及其外圍電路。優(yōu)選的，所述加速度檢測單元由三部分組成無線加速度傳感器；濾波及頻率選擇電路；16位AD轉(zhuǎn)換電路，所述無線加速度傳感器的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸入端，16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接無線加速度傳感器的輸入端。優(yōu)選的，所述無線加速度傳感器采用ADXL202AE傳感器。優(yōu)選的，所述無線加速度傳感器采用ADXL202傳感器。優(yōu)選的，所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路，無線溫度傳感器采用DS18B20傳感器。優(yōu)選的，所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路，無線溫度傳感器采用TC1047傳感器。優(yōu)選的，所述檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元在硬件上分別獨立封裝，在每個封裝的集成塊上留有接線用的預留接口。[0016]采用上述技術方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果利用無線傳感器，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測中布線難度隨傳感器的增多而成幾何級數(shù)增加，并杜絕了有線方式易受人為破壞而導致監(jiān)測失敗的問題；提高了地震監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性、配置的靈活性以及節(jié)點設備的易維護性。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描述。

圖1是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型是一種無線地震計，包括用于檢測地震信號的檢測單元1、處理單元2、無線收發(fā)單元3以及電源單元4，所述檢測單元I包括無線傳感器及其外圍電路，所述檢測單元I的輸出端連接處理單元2的輸入端，處理單元2的輸出端連接無線收發(fā)單元3的輸入端，無線收發(fā)單元3的輸出端連接處理單元2的輸入端，處理單元2的輸出端連接所述檢測單元I的輸入端，電源單元4為檢測單元1、處理單元2和無線收發(fā)單元3提供電能。利用無線傳感器，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測中布線難度隨傳感器的增多而成幾何級數(shù)增加，并杜絕了有線方式易受人為破壞而導致監(jiān)測失敗的問題；提高了地震監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性、配置的靈活性以及節(jié)點設備的易維護性。優(yōu)選的，所述檢測單元I包括溫度檢測單元、加速度檢測單元和震動檢測單元。地震監(jiān)測需要測量地震的強度、方向和溫度等，全方位的檢測才能使測量更加準確，降低錯誤幾率。優(yōu)選的，所述加速度檢測單元包括無線加速度傳感器及其外圍電路。優(yōu)選的，所述震動檢測單元包括無線應變傳感器及其外圍電路。優(yōu)選的，所述加速度檢測單元由三部分組成無線加速度傳感器；濾波及頻率選擇電路；16位AD轉(zhuǎn)換電路，所述無線加速度傳感器的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸入端，16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接無線加速度傳感器的輸入端。對于上述加速度檢測單元，所述無線加速度傳感器最好采用ADXL202AE傳感器。所述無線加速度傳感器還可采用ADXL202傳感器，它是一種低成本、低功耗、功能完善的雙軸加速度傳感器，其測量范圍為+ 2g。ADXL202既能測量動態(tài)加速度(如振動加速度)，又能測量靜態(tài)加速度(如重力加速度)。它以多晶硅為表面的微機電傳感器和信號控制環(huán)路來執(zhí)行操作進行開環(huán)測量，測量結果直接以模擬信號形式或者將模擬信號轉(zhuǎn)換微麥寬占空比的數(shù)字信號輸出。ADXL202在斜度測量、慣性導航、地震監(jiān)測裝置、交通安全系統(tǒng)、電池供電的運動測量裝置等領域有所應用。優(yōu)選的，所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路。在無線溫度傳感器的選擇上，為了簡化電路設計、降低造價，選擇數(shù)字式溫度傳感器測量環(huán)境溫度，檢測信號可直接進行傳輸。溫度傳感器采用美國DALLAS公司生產(chǎn)的新型總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20傳感器。它的工作溫度是_55°C 125°C，在_30°C 85°C范圍內(nèi)溫度測量精度為±0.5°C;采用DALLAS公司所特有的單總線通信協(xié)議，只用一條數(shù)據(jù)線就可實現(xiàn)與中心控制單元的通信；此外，DS18B20能夠直接從數(shù)據(jù)線獲得電源，無需外部電源供電。DS18B20主要由四部分組成64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。光刻ROM的64位序列號是出廠前被光刻好的，相當于給每個DS18B20分配了一個獨一無二的64比特地址序列碼，這就允許多個DS18B20工作在一條一線總線上，從而可以根據(jù)實際情況實現(xiàn)分布式溫度傳感器系統(tǒng)的應用。溫度芯片完成對結構環(huán)境溫度的測量對加速度傳感器的零點補償。所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路，無線溫度傳感器采用Micro-chip公司的TC1047傳感器。它是一款低電壓、低功耗的線性輸出的芯片。具有如下特點(1)供電電壓在2. 7V 4. 4V，適合無線傳感器低電壓供電的要求；(2)測量范圍廣，可以測量-40 +125°C巴滿足結構監(jiān)測要求；(3)線性度好，測量基準為IOmV / ° C ; (4)采用小空間的3 腳S0T-23封裝(見圖4-7)，適合無線傳感器小型化、集成化的特點(5)低供電電流，典型電流為35 μ A，適合無線傳感器低功耗的集成要求。該芯片在手機裝置、溫度控制風扇、供熱裝置溫度控制、溫度監(jiān)測和測量、消費電子、便攜式電池能量管理裝置等領域有所應用。TC1047可以測量范圍為_4(T+125°C的溫度，在_400°C時輸出為100mV、在(TC時輸出為500mV、在25°C時輸出為750mV、在125°C時輸出1. 751V。優(yōu)選的，所述檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元在硬件上分別獨立封裝，在每個封裝的集成塊上留有接線用的預留接口。這樣可以對各模塊進行單獨調(diào)試，更容易發(fā)現(xiàn)和解決問題，也使設計更加趨于標準化，實現(xiàn)各模塊“即插即拔”的集成。電源單元4可以使用帶有充電電路的鋰電池，鋰電池的容量為600mAh，電壓為3.6V。無線傳感器在采集、收發(fā)數(shù)據(jù)所消耗的電流為14. 6mA，此工作模式待機時間為41小時；無線加速度傳感器在沒有任務執(zhí)行情況下，所消耗的電流主要是微處理器節(jié)能模式電流和無線收發(fā)模塊待機電流。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種無線地震計，其特征在于包括用于檢測地震信號的檢測單元、處理單元、無線收發(fā)單元以及電源單元，所述檢測單元包括無線傳感器及其外圍電路，所述檢測單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單元的輸出端連接無線收發(fā)單元的輸入端，無線收發(fā)單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單元的輸出端連接所述檢測單元的輸入端，電源單元為檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元提供電能。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線地震計，其特征在于所述檢測單元包括溫度檢測單元、加速度檢測單元和震動檢測單元。
3.根據(jù)權利要求2所述的無線地震計，其特征在于所述加速度檢測單元包括無線加速度傳感器及其外圍電路。
4.根據(jù)權利要求2所述的無線地震計，其特征在于所述震動檢測單元包括無線應變傳感器及其外圍電路。
5.根據(jù)權利要求2所述的無線地震計，其特征在于所述加速度檢測單元由三部分組成無線加速度傳感器；濾波及頻率選擇電路；16位AD轉(zhuǎn)換電路，所述無線加速度傳感器的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸入端，16位AD轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接濾波及頻率選擇電路的輸入端，濾波及頻率選擇電路的輸出端連接無線加速度傳感器的輸入端。
6.根據(jù)權利要求5所述的無線地震計，其特征在于所述無線加速度傳感器采用ADXL202AE 傳感器。
7.根據(jù)權利要求3所述的無線地震計，其特征在于所述無線加速度傳感器采用ADXL202傳感器。
8.根據(jù)權利要求2所述的無線地震計，其特征在于所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路，無線溫度傳感器采用DS18B20傳感器。
9.根據(jù)權利要求2所述的無線地震計，其特征在于所述溫度檢測單元包括無線溫度傳感器及其外圍電路，無線溫度傳感器采用TC1047傳感器。
10.根據(jù)權利要求1所述的無線地震計，其特征在于所述檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元在硬件上分別獨立封裝，在每個封裝的集成塊上留有接線用的預留接口。
專利摘要本實用新型公開了一種無線地震計，包括用于檢測地震信號的檢測單元、處理單元、無線收發(fā)單元以及電源單元，所述檢測單元包括無線傳感器及其外圍電路，所述檢測單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單的元輸出端連接無線收發(fā)單元的輸入端，無線收發(fā)單元的輸出端連接處理單元的輸入端，處理單元的輸出端連接所述檢測單元的輸入端，電源單元為檢測單元、處理單元和無線收發(fā)單元提供電能。利用無線傳感器，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測中布線難度隨傳感器的增多而成幾何級數(shù)增加，并杜絕了有線方式易受人為破壞而導致監(jiān)測失敗的問題；提高了地震監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性、配置的靈活性以及節(jié)點設備的易維護性。
文檔編號G01V1/18GK202854346SQ20122030377
公開日2013年4月3日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2012年6月26日
發(fā)明者王薇 申請人:防災科技學院