專利名稱：泥石流報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，尤其涉及一種泥石流報(bào)警器。
背景技術(shù)：
對(duì)泥石流進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警，可以保證泥石流下游村鎮(zhèn)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。 目前在我國推廣應(yīng)用的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的群測群防監(jiān)測預(yù)警(尤其對(duì)泥石 流進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警)技術(shù)主要以人工巡視巡查監(jiān)測為主，包括埋樁法、埋釘法、
上漆法、貼片法等，自1998年以來，全國共成功避讓地質(zhì)災(zāi)害2700多起，及 時(shí)轉(zhuǎn)移了幾百萬人，起了應(yīng)有的作用，但是它的弱點(diǎn)是監(jiān)測報(bào)警技術(shù)方法比較 落后，在惡劣天氣和復(fù)雜氣象條件下可能會(huì)錯(cuò)失災(zāi)害預(yù)報(bào)機(jī)會(huì)，造成很大隱患； 另外巡視巡査的人員身在現(xiàn)場，生命本身就有很大危險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情也不能及時(shí) 通知災(zāi)區(qū)居民。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種泥石流報(bào)警器，依靠這種儀器的使用，可在 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害(特別是泥石流)來臨時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)報(bào)警。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案 一種泥石流報(bào)警器，其包括
至少一個(gè)安置在被監(jiān)測現(xiàn)場用于接收現(xiàn)場巖土體震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)的探頭； 一主機(jī)報(bào)警裝置，包括機(jī)箱及內(nèi)置的報(bào)警電路板，還包括一組報(bào)警器及電 源電池；
所述探頭通過電纜連至主機(jī)報(bào)警裝置，所述的報(bào)警電路中設(shè)有一個(gè)實(shí)現(xiàn)電 路通斷的繼電器，在報(bào)警電路中有一設(shè)定報(bào)警閾值的電位器，該繼電器的導(dǎo)通 受控于探頭所接收的信號(hào)強(qiáng)度。
所述的電位器安置在前面板上，可動(dòng)態(tài)設(shè)定報(bào)警閾值，操作方便可靠。 所述的報(bào)警電路帶有聲、光報(bào)警單元電路；所述的一組報(bào)警器為報(bào)警指示 燈和報(bào)警揚(yáng)聲器。本實(shí)用新型裂縫報(bào)警器是一種用于突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的群測群防監(jiān)測預(yù)警儀 器，主要用于地質(zhì)災(zāi)害的綜合防治，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測被測災(zāi)害體(被測點(diǎn))的泥 石流振動(dòng)能量變化量的大小。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、 本泥石流報(bào)警器監(jiān)測過程設(shè)計(jì)為微功耗監(jiān)測，沒有泥石流發(fā)生時(shí)報(bào)警預(yù) 警儀器處于低功率用電，當(dāng)泥石流發(fā)生時(shí)報(bào)警預(yù)警儀器采用較大功率用電，這 樣既可以保證平時(shí)不過多消耗電能，又能保證泥石流發(fā)生時(shí)產(chǎn)生有效的報(bào)警(可 以被人們?nèi)菀捉邮盏?信號(hào)。
2、 遠(yuǎn)程報(bào)警采用無線發(fā)送監(jiān)測預(yù)警信號(hào)，達(dá)到實(shí)時(shí)報(bào)警。
3、 報(bào)警閾值監(jiān)測預(yù)警儀器報(bào)警閾值動(dòng)態(tài)范圍大，可調(diào)靈敏度和輸出延時(shí) 長短，操作方便可靠。
4、 本泥石流報(bào)警器內(nèi)沒有機(jī)械疲勞，不會(huì)造成部件磨損，不受環(huán)境溫度濕 度影響，使用壽命長、安裝維護(hù)方便。


圖1為本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器前面板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器后面板結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明
具體實(shí)施方式
參閱圖1所示，本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器由一個(gè)(多個(gè))安置在被監(jiān)測現(xiàn)
場的探頭1及主機(jī)報(bào)警裝置2構(gòu)成。
所述的探頭1用于接收現(xiàn)場巖土體震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)，通過電纜3連至主機(jī)報(bào) 警裝置2。該探頭可以釆用28-80Hz高靈敏度的動(dòng)圈式速度型地震檢波器，還可 以采用高性能SMR (壓電陶瓷環(huán))敏感元件，用以監(jiān)測由泥石流滑坡運(yùn)動(dòng)引起的 巖土體震動(dòng)強(qiáng)度(振幅)。探頭(檢波器)應(yīng)埋置在災(zāi)害體土體IO公分以下為 佳，用土埋好夯實(shí)。
為避免地面干擾和人為導(dǎo)線損害，將連接電纜也應(yīng)埋入地下，并通過6芯 接線端子連接到主機(jī)接線插座上。所述的主機(jī)報(bào)警裝置2可以由機(jī)箱及內(nèi)置的報(bào)警電路板構(gòu)成，還包括一組 報(bào)警器及電源電池；參見圖2，所述的報(bào)警電路中設(shè)有一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路通斷的繼電 器KS(KS1、 KS2)，在報(bào)警電路中有設(shè)定報(bào)警閾值的電位器W1,W2,W3，由電源電 池提供電源能量，還包括一組報(bào)警器(圖2所示實(shí)施例中同時(shí)帶有報(bào)警揚(yáng)聲器 LSI及報(bào)警燈LED1、 LED2)。
主機(jī)機(jī)箱前面板(參見圖3)設(shè)有穩(wěn)壓電源插座；如現(xiàn)場有交流電源可通過 12V穩(wěn)壓電源直接插入。4芯接線插座，分別為+ 12V直流電平輸入信號(hào)插座和有 線報(bào)警喇叭輸出插座，另外有3個(gè)指示燈，從左到右依次是綠色、紅色、白色， 其中綠色為電源指示燈，綠燈亮表示主機(jī)正在監(jiān)測工作正常，紅色為有線報(bào)警 指示燈，紅燈亮表示檢測到的振動(dòng)幅度超過設(shè)定閾值，白色為無線報(bào)警指示燈， 白燈亮表示檢測到的震動(dòng)幅度超過設(shè)定閾值進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警；最后是無線報(bào)警發(fā) 射模塊天線。主機(jī)后面板設(shè)有三個(gè)黑色05mm靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕，分別調(diào)節(jié)3個(gè)電 位器阻值以控制輸入信號(hào)的放大倍數(shù)，電位器WP可調(diào)阻值為0-200KQ，順時(shí)針 調(diào)節(jié)靈敏度增加即放大倍數(shù)增大，逆時(shí)針調(diào)節(jié)靈敏度降低即放大倍數(shù)減小。靈 敏度是根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件設(shè)定的。另外主機(jī)后面板(參見圖4)還設(shè)有3通道 6芯插座，與地下電纜接線端子相連。主機(jī)機(jī)箱外部設(shè)有4個(gè)膨脹螺絲安裝孔， 方便將主機(jī)固定在墻體水泥釘上。
本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器報(bào)警電路是同時(shí)帶有聲、光報(bào)警的單元電路。
圖2給出了本實(shí)施例中采用的聲光報(bào)警電路具體電原理圖。
本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器的工作原理如下首先通過調(diào)節(jié)主機(jī)機(jī)箱(可在 后面板)上的電位器旋鈕，設(shè)定報(bào)警電路的閾值接通+12V電源給主機(jī)供電，主 機(jī)進(jìn)入監(jiān)測狀態(tài)。當(dāng)有震動(dòng)信號(hào)時(shí)，檢波器采集到的信號(hào)經(jīng)過精密低功耗放大 器U1A (TEL2022)進(jìn)行選頻放大，微功耗10為微安級(jí)，選頻范圍100Hz以下， 接下來選頻后的信號(hào)進(jìn)入高精度、微功耗、低電壓比較器LM339，比較器設(shè)定電 壓范圍為+ ^-+4￥有效，比較輸出信號(hào)進(jìn)入四與非門U5A (CD4023)，四與非門 U5A的輸出信號(hào)通過電容C4進(jìn)入定時(shí)器U6 (NE555)輸入端2腳，定時(shí)電路結(jié) 成單穩(wěn)態(tài)電路，平時(shí)無振動(dòng)信號(hào)時(shí)2腳無輸出電壓，電容C5通過定時(shí)器U4 (NE555)第7腳放電完畢，第3腳輸出為低電平，繼電器KS1 (KS2)釋放，無 聲光報(bào)警。當(dāng)有振動(dòng)信號(hào)超過我們設(shè)定的閾值時(shí)，四與非門U5A (CD4023)電壓由C4加至定時(shí)器U6 (NE555)觸發(fā)端2腳，使定時(shí)器U6 (NE555)的輸出由低 電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器KS吸合，進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)定時(shí)器U6 (NE555)的 7腳內(nèi)部截止，電源便通過R15給C5充電，這就是定時(shí)的開始。當(dāng)電容C5上電 壓上升至電源電壓的2/3時(shí)，定時(shí)器U6(NE555)的7腳通道使C5放電，使第 3腳輸出由高電平變回低電平，繼電器KS1(KS2)釋放，聲光報(bào)警停止，定時(shí)結(jié) 束。定時(shí)長短由R15及C5決定Tl = l. 1R15*C5。
本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器釆用將地面振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器振動(dòng)檢波 器，當(dāng)有泥石流滑坡運(yùn)動(dòng)引起的巖土體震動(dòng)時(shí)，檢波器把地面震動(dòng)轉(zhuǎn)換成電訊 號(hào)，電纜將電訊號(hào)送入主機(jī)。使用時(shí)，根據(jù)應(yīng)用于災(zāi)害體附近監(jiān)測振動(dòng)能量變 化情況，可以采用單道或者多道工作，故監(jiān)測現(xiàn)場安置的探頭1可以是一個(gè)， 亦可以是多個(gè)。
參見圖3，為操作方便可靠，電位器WP(W1，W2，W3)可以安置在前面板上， 這樣通過前面板電位器調(diào)節(jié)可以，動(dòng)態(tài)設(shè)定報(bào)警閾值，以期加大調(diào)節(jié)范圍。在 前面板上還同時(shí)設(shè)12V直流穩(wěn)壓電源插座及四芯接線端子l腳接電池電源負(fù)； 2腳接電池電源正；3腳接報(bào)警喇叭負(fù)端；4腳接報(bào)警喇叭正端。并引出一05 插頭及Y接發(fā)射天線。
參見圖4，本實(shí)施例中采用三通道，故在后面板上設(shè)置了 CH1、 CH2、 CH3三 個(gè)黑色旋鈕分別為調(diào)節(jié)三通道靈敏度旋鈕，設(shè)定向左調(diào)節(jié)靈敏度降低，向右調(diào) 節(jié)靈敏度增大；設(shè)置六芯接線端子l腳接一通道檢波器正端；2腳接一通道檢 波器負(fù)端；3腳接一通道檢波器正端；4腳接一通道檢波器負(fù)端；5腳接一通道 檢波器正端；6腳接一通道檢波器負(fù)端。
本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器可應(yīng)用于遠(yuǎn)距離、泥石流現(xiàn)場監(jiān)測，報(bào)警電路的 通斷開關(guān)由繼電器導(dǎo)通與截止結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器述報(bào)警電路板采用了低功耗集成芯片設(shè)計(jì)。
整體的設(shè)計(jì)使得本實(shí)用新型泥石流報(bào)警器具有成本低、靈敏度高、工作穩(wěn) 定可靠的功效。
權(quán)利要求1、一種泥石流報(bào)警器，其特征在于包括至少一個(gè)安置在被監(jiān)測現(xiàn)場用于接收現(xiàn)場巖土體震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)的探頭；一主機(jī)報(bào)警裝置，包括機(jī)箱及內(nèi)置的報(bào)警電路板，還包括一組報(bào)警器及電源電池；所述探頭通過電纜連至主機(jī)報(bào)警裝置，所述的報(bào)警電路中設(shè)有一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路通斷的繼電器，在報(bào)警電路中有設(shè)定報(bào)警閾值的電位器；根據(jù)探頭所接收的信號(hào)強(qiáng)度控制繼電器的導(dǎo)通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泥石流報(bào)警器，其特征在于所述的電位器安置 在前面板上，可動(dòng)態(tài)設(shè)定報(bào)警閾值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泥石流報(bào)警器，其特征在于所述的報(bào)警電路帶 有聲、光報(bào)警單元電路；所述的一組報(bào)警器為報(bào)警指示燈和報(bào)警揚(yáng)聲器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裂縫報(bào)警器，其特征在于所述的報(bào)警電路板采 用低功耗集成芯片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流報(bào)警器，其特征在于所述的探頭采用 28-80Hz的動(dòng)圈式速度型地震檢波器或S服敏感元件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泥石流報(bào)警器，其特征在于所述的探頭及電纜埋置在被監(jiān)測現(xiàn)場巖土體下。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的泥石流報(bào)警器，其特征在于所述的探頭埋置在巖土體10公分以下。
專利摘要一種泥石流報(bào)警器，包括至少一個(gè)安置在被監(jiān)測現(xiàn)場用于接收現(xiàn)場巖土體震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)的探頭；一主機(jī)報(bào)警裝置，包括機(jī)箱及內(nèi)置的報(bào)警電路板，還包括一組報(bào)警器及電源電池；所述探頭通過電纜連至主機(jī)報(bào)警裝置，所述的報(bào)警電路中設(shè)有一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路通斷的繼電器，在報(bào)警電路中有設(shè)定報(bào)警閾值的電位器；繼電器受控于安裝在巖土體內(nèi)部的探頭所接收的信號(hào)強(qiáng)度。它是一種用于突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的群測群防監(jiān)測預(yù)警儀器，主要用于地質(zhì)災(zāi)害的綜合防治，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測被測災(zāi)害體(被測點(diǎn))的泥石流振動(dòng)能量變化量的大小。
文檔編號(hào)G08B21/10GK201259723SQ20082012275
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者任晨虹, 悅 吳, 曹修定 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心