[发明专利]一种应急用泥石流地声预警仪及现场快速组网预警方法

权利要求书

1.一种应急用泥石流地声预警仪，其特征在于，包括地声传感器、地声遥测终端、一体化带电太阳能板、声光报警器及支撑组件，所述地声传感器设置于待测位置，所述地声遥测终端、一体化带电太阳能板、声光报警器安装在支撑组件上；所述地声遥测终端分别和地声传感器、声光报警器连接；所述一体化带电太阳能板分别与地声传感器、地声遥测终端、声光报警器连接。

2.根据权利要求1所述的应急用泥石流地声预警仪，其特征在于，所述地声遥测终端包括4G通信模块、北斗卫星通信模块、LoRA通信模块、蓝牙模块、存储模块、视频模块；所述4G通信模块用于应急通信；所述北斗卫星通信模块用于授时、以及4G信号不好时应急通信；所述LoRA通信模块用于现场组网联动预警；所述蓝牙模块用于无线调试地声预警仪；所述存储模块用于存储数据、视频文件；所述视频模块用于拍摄图像。

3.根据权利要求1所述的应急用泥石流地声预警仪，其特征在于，所述地声传感器为自然频率为0.2～2Hz的动圈传感器，所述地声传感器与地声遥测终端之间采用数字接口。

4.一种综合预警系统，其特征在于，包括至少三套地声预警仪，以一套为主设备、其它为从设备；所述主设备采用权利要求1～3中任一项所述的地声预警仪；

所述从设备包括地声传感器、地声遥测终端、一体化带电太阳能板、支撑组件，所述地声传感器设置于待测位置，所述地声遥测终端、一体化带电太阳能板安装在支撑组件上；所述地声遥测终端和地声传感器连接；所述一体化带电太阳能板分别与地声传感器、地声遥测终端连接；所述地声遥测终端包括LoRA通信模块、蓝牙模块、存储模块，所述LoRA通信模块用于现场组网联动预警，所述蓝牙模块用于无线调试地声预警仪。

5.一种应急用泥石流地声预警仪现场快速组网预警方法，其特征在于，包括如下步骤，

采用至少三套地声预警仪，以一套为主设备、其他为从设备，选择布设位置；

每套地声预警仪进行上电、自检、授时；

确认主、从设备组网；

安装固定主、从设备；

主、从设备均开启泥石流地声序列间歇采集模式，按周期进行数据采集；

任一地声预警仪间歇采集模式得到的平均地声声强值超过地声声强阈值，则该地声预警仪进入泥石流地声序列加密采集模式；

当有两套以上地声预警仪在加密采集模式下检测到泥石流预警事件，主设备发送报警信息。

6.根据权利要求5所述的应急用泥石流地声预警仪现场快速组网预警方法，其特征在于，所述间歇采集模式具体为，

当地声预警仪进入间歇采集模式周期T1，开启现场地声信号的采集，每个周期采集的数据时长为t1n，采样点数分别为x1、x2、....xm；

计算每个周期的平均地声声强值为[1/m*(x1*x1+..xm*xm)]^1/2；

若平均地声声强值不大于V_阈值1，则循环执行间歇采集模式，否则进入加密采集模式。

7.根据权利要求5所述的应急用泥石流地声预警仪现场快速组网预警方法，其特征在于，所述加密采集模式为，

当地声预警仪进入加密采集模式，开启现场地声信号的采集，按照数据时长t2n采集数据包；

计算每个数据包的时域能量、幅频谱、能量谱；

计算每个数据包的能量占比因子,

Ki＝W1i/Wi

其中，W1i为第i个数据包的能量谱中地声信号范围在0.2～50Hz频率范围内的能量值的总和；Wi为第i个数据包的时域能量，1≤i≤N；

若所有数据包中，有连续的、半数以上的数据包能量占比因子超过能量占比因子阈值，则输出泥石流预警事件；否则，进入泥石流地声序列间歇采集模式。