基于移动通讯的低功耗流动宽频带地震观测系统研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hangcheng8351
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在天然地震观测研究中,流动宽频带地震观测研究是固定地震测震台网的有效补充。在固定测震台网难以覆盖的区域以及测震台网覆盖不均匀的区域,开展流动宽频带地震观测研究,能够更有效地监测地震事件、更精确地记录地震背景噪声,可以很好地弥补相应区域的地震监测缺失以及获取更精细的地下构造信息。流动宽频带地震观测研究的关键是宽频带地震观测仪器系统。为了满足我国流动宽频带地震观测研究对于仪器的需求,摆脱对于进口仪器的依赖,我们需要自主研发流动宽频带地震观测仪器。本文在课题组前期研究基础上,针对流动宽频带地震观测的特点,提出了基于移动通讯的低功耗流动宽频带地震观测系统总体设计方案,研制了样机系统,并进行了测试与应用实验,验证了仪器设计方案的有效性和可靠性。论文研究内容如下:(1)对目前国内外主要的用于天然地震观测的宽频带地震仪器进行了调研。在此基础上,研究了流动宽频带地震观测方法,分析了流动宽频带地震观测对于仪器的特殊需求。针对这些需求,提出了一种流动宽频带地震观测仪器总体设计方案。(2)根据总体方案设计原理,分别就流动宽频带地震观测系统中涉及到的高精度低噪声采集技术、低功耗电源管理技术、地震计校准测试技术、高效率数据压缩技术、Wi-Fi无线监测技术等关键技术进行了研究。在高精度低噪声采集技术研究中,使用最小二乘法优化了AD采集精度,大幅度降低了AD采集的示值误差;在低功耗智能电源管理技术研究中,选用超低功耗单片机STM8L151C6作为主控芯片,设计了包括电压电流监测单元、电池充电与电源切换单元、DCDC转换单元、传感器供电电路、开关电路在内的流动宽频带地震观测系统的供电系统管理电路,实现了供电系统的低功耗智能管理,大大提升了供电系统的效率;在地震计校准测试技术研究中,基于FPGA设计了内置于宽频带地震仪的通用型宽频带地震计校准测试装置,使得地震计的校准测试变得便捷易操作,简化了流动宽频带地震观测作业的流程,同时提高了观测系统整体的集成度;在高效率数据压缩技术研究中,选用Mini SEED格式作为系统数据记录以及数据传输的文件格式,高压缩比的数据存储节省了存储空间和数据传输带宽;在Wi-Fi无线监测技术研究中,开发了基于i OS系统终端的Wi-Fi无线监测软件,在宽频带地震仪中的Wi-Fi模块建立的Ad-Hoc无线组网模式下,i OS系统终端连接仪器的无线网络,实现对于观测系统的参数设置以及运行状态查看,提高了流动宽频带地震观测系统的布设效率和巡查便捷性。(3)针对流动宽频带地震观测远程监测的需要,提出了基于移动通讯的远程监测方案。选用华为MU609模块构建了移动通讯单元,完成了基于嵌入式Linux操作系统的移动通讯的软件设计,包括驱动程序集成、拨号软件移植与配置以及应用程序设计。最后通过短信和邮件方式实现了流动观测系统的低成本、高效率的运行状态监测。同时研究了基于云服务器的远程状态监测方法,实现对于流动观测系统采集数据质量的监测。(4)对自主研制的流动宽频带地震观测仪器GEIBSR的关键性能指标进行了测试分析,GEIBSR与国外先进的宽频带地震仪REFTEK-130-01和Q330HRS相比,在地震计控制、Wi-Fi无线状态监测、远程状态监测和数据质量监测等方面占有优势,更适合于野外流动宽频带地震观测研究。进一步地将GEIBSR与REFTEK-130-01和Q330HRS进行了采集性能对比测试,测试结果分析表明,采集数据的一致性均在0.9以上,甚至接近1。华南流动宽频带地震观测实验,展示了GEIBSR在流动地震观测方面的性能优势。
其他文献
当前为保证建筑施工安全,需要基于工程实际进度情况搭建脚手架,但脚手架并不会形成工程实体,属于建筑工程施工必须的措施项目,在工程实体完成后需要再进行拆除。所以在工程实践中,脚手架工程造价和成本等建设单位并不关心,监管也存在不到位的情况。但实际上脚手架的搭建质量直接影响施工人员的安全,从而影响建筑工程项目的顺利进展和竣工验收。外脚手架是沿建筑物外围周边搭设的,多用于建筑结构施工、外立面装修等,根据其设
学位
双排桩作为基坑工程中常见支护结构之一,具有对地质条件适应性强、施工简单、刚度大、抗弯能力强等特点。因此,在双排桩支护结构的软土基坑开挖工程中,研究不同因素对双排桩水平向位移及坑后地表沉降的影响,对相似地质双排桩支护结构的基坑工程的安全施工具有一定的工程价值。本文以昆明市某双排桩支护的软土基坑工程为研究背景,利用Midas GTS/NX有限元软件建立三维基坑开挖模型,将双排桩水平向位移的现场监测数据
学位
控制技术的发展以及人们对机器人技术了解的增加,逐渐使机器人技术在人类活动的诸多领域中得到了应用。电机驱动、液压伺服驱动以及气压驱动等多种驱动方式被广泛运用于机器人的动力驱动中。其中,液压伺服驱动式机器人具有承载能力高、适应性强、响应速度快等诸多优点,能够在很大程度上代替人类执行各种复杂的任务,具有广阔的应用前景。髋关节助力外骨骼机器人使用典型的弧形液压执行器驱动,用于帮助髋关节完成多种动作(例如跑
学位
<正>设计师:李贤作品名称:《觉》茶具产品设计设计说明:作品《觉》从艺术的角度切入,表现禅茶文化,力求从人的感官出发,将禅茶文化视觉化,从情感上、心理上、功能上满足对茶文化的需求,整个作品也可以说是一个装置艺术品,从视觉上以及饮茶的仪式中都可以获得莫大的精神释放、豁然开朗,达到一个新的境界,更多的地满足消费者情感上的需求。
期刊
轨道交通在推动经济的发展、改善环境的同时,不仅可以为人们的日常出行提供更大的便利,而且可以提高城市交通运转的效率?但是,城市轨道交通线路造价高,后期运营和维护的成本也比较高?这为多数地方政府带来巨大的债务和管理压力,因此地方政府亟待拓展基础设施建设的模式,尤其是需要创新融资建设的模式来借力推动城市化的快速发展?PPP模式就是在这种时代背景下生成的一种公私合作运行方式,主要应用于大型公共基础设施的运
学位
在建筑工程领域,利用信息技术手段对传统建造方式进行赋能升级已成必然趋势。智慧工地旨在从数字化、网络化、智能化三个层次,利用建筑信息模型(BIM)、物联网、智能设备和大数据等先进信息化技术,贯穿于施工生产建造、项目目标管理和业务信息流动的全部过程,实现工程项目全要素、全阶段、全参与方的高度协同,以及施工现场的智能生产和智慧决策,提升工程项目的管理、质量和安全水平。为了更好地应用智慧工地,本文以智慧工
学位
民间美术指中国各地方美术中涵盖不同民族、不同地区各自不同风格形式的民间艺术形式,以劳动人民群众为主体,是一种群体艺术文化,亦是当地的一种风俗文化。从民间美术中能反应出一个民族或地区的生活习俗、精神风貌及地域文化。民间美术也是中华民族文化艺术的母体,含有民间美术元素的服饰是民间文化的产物,融合了该地区的人文环境,彰显了民间审美的艺术内涵。文章通过对民间美术元素的造型、图案、色彩在服饰中的应用研究,探
期刊
目的 将留守儿童的生理和心理特点进行分析,在互动场景调研中得出留守儿童的行为和语言互动数据,结合儿童的互动层次和需求分析,将互动性家具分为4种类型,使留守儿童借助互动家具从而促进身心健康成长。方法 分析不同年龄留守儿童对场景中互动家具的需求,探索和解决留守儿童互动性家具缺失的现实问题。结论 从使用者(留守儿童)—物(儿童家具)两个方面论证陪伴、趣味、协作、引导式的互动性家具对留守儿童的重要性。总结
期刊
<正>语文是非常重要的学科之一,学好语文有助于学生认识世界的多样性和丰富性。随着新课程改革的持续深入,教学评价问题越来越显得重要,教师和学生在初中语文课堂教学过程中也越发注重教学评价,为此不少学者开始把“教·学·评”作为一个整体进行研究,以期促进学生更好地学习初中语文。
期刊
高铁赤泥是拜耳法处理高铁铝土矿时产生的强碱性有害废渣,在堆存过程中存在土地碱化、地下水污染及赤泥库溃坝等环境风险。同时,高铁赤泥也是一种优质的铁铝二次共生资源,铁、铝总含量大于70%。低耗、高效的实现高铁赤泥脱碱以及铁铝等有价金属分离回收,是实现赤泥有效利用和无害化处理的重要途径。高压水热还原法是一种处理高铁赤泥的新颖思路,利用生物质还原剂,在高钙碱性水热体系中,同步实现高铁赤泥中铁矿物的还原转型
学位