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基本信息
- 項目名稱：
- 分布式地磁采集系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)基于凌陽的61單片機(jī)作為主控制芯片，SEN-S65磁傳感器作為探頭，GPRS模塊作為通信設(shè)備，電腦終端有專門的軟件對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本系統(tǒng)主要用于大范圍內(nèi)的地磁傾角采集工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 項目背景及用途：近幾年全球的地震災(zāi)害多次發(fā)生，由此帶來的災(zāi)害給人們留下了難以泯滅的印象，對于地震的深度研究已成為全球一項重要的任務(wù)。通過地震學(xué)家長期的研究表明：地震前，地殼內(nèi)部會發(fā)生異常變化，導(dǎo)致地磁場改變 ，而觀察這種異?，F(xiàn)象會給預(yù)測地震提供一種方法。本套系統(tǒng)主要用于大范圍內(nèi)分布式地磁傾角采集工作，針對采集到的數(shù)據(jù)結(jié)合統(tǒng)計學(xué)分析方法，就能了解這些變化的規(guī)律，從而為地震預(yù)測工作提供參考。 主要組成部分： 主控制芯片SPCE061A，高靈敏磁感應(yīng)傳感器SEN-S65，SPLC501液晶屏，GPRS無線傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸利用GSM網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)終端數(shù)據(jù)處理軟件。 性能特點： 采集端體積比較小，便于大面積采集工作。采集端利用高靈敏度磁傳感器，能夠感受到微弱的地磁場。采集點網(wǎng)狀分布便于對數(shù)據(jù)綜合對比分析。取樣式采集方法保證數(shù)據(jù)均勻性。主機(jī)每隔一段時間自動保存回傳的數(shù)據(jù)，并作必要的分類處理，便于日后研究觀察使用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計發(fā)明的目的： 地震之前，地磁會發(fā)生變化。人們根據(jù)地磁變化并結(jié)合其他信息，可以幫助人們判斷是否會發(fā)生地震。本系統(tǒng)的設(shè)計思路是對某一地區(qū)的劃分成網(wǎng)格，在每個網(wǎng)格安裝一個地磁采集器，形成分布式地磁探測系統(tǒng)。系統(tǒng)將對這些點的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集，通過對數(shù)據(jù)的分析來判斷測量點的地磁是否發(fā)生變化。如果進(jìn)行長期的觀測數(shù)據(jù)之后便可以了解此處的地磁變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上結(jié)合已有的地震方面的理論知識和其他地質(zhì)、氣象、生物探測信息，我們可以對地震發(fā)生的可能性做出一個客觀的預(yù)測。 基本思路是：在網(wǎng)格的探測點上安裝上我們設(shè)計的地磁采集器，在采集器上利用GPRS模塊向系統(tǒng)發(fā)送地磁數(shù)據(jù)，即由GSM網(wǎng)絡(luò)把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦終端，電腦終端把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。系統(tǒng)通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，便可以知道此區(qū)域的地磁變化的規(guī)律。 創(chuàng)新點：應(yīng)用了網(wǎng)格式采集點，對不同的地區(qū)地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集 技術(shù)關(guān)鍵：利用了地磁傳感器與凌陽單片機(jī)的結(jié)合，再利用GPRS模塊通過廣泛分布的GSM網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸，電腦終端編寫了一個專門用于接收GPRS的傳來的地磁傾角數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。通過軟件進(jìn)行分析。 主要技術(shù)指標(biāo)：最大磁場測量范圍: ±1000 μT (±11 Gauss)， 靈敏度: 0.015 μT(0.00015 Gauss)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 地磁傳感器上分布著水平放置和垂直放置的兩個地磁傳感器，可以分別對水平方向和垂直方向的地磁場強度進(jìn)行測量，然后主控制芯片對這兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以算出地磁場的傾角值。 目前已有的地磁傾角測量裝置，大多采用機(jī)械式的裝置，而且系統(tǒng)復(fù)雜，需要人工看護(hù)和觀測，不利于對一個地區(qū)的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的采集處理，這樣就為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析帶來了很大的不便。 本系統(tǒng)采用高靈敏度地磁傳感器對地磁傾角進(jìn)行觀測和測量，并且把測量的數(shù)據(jù)傳到電腦終端，電腦終端對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段，已完成模型制作（樣品）
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 實物模型，現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：該系統(tǒng)安放時只需要按照液晶顯示屏上的提示進(jìn)行操作就可以完成安放任務(wù)，另外每個安放點需要安裝一塊SIM手機(jī)卡作為GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)的標(biāo)示。電腦接收端安裝時僅需要進(jìn)行初始化的一些設(shè)置便可以開始接收數(shù)據(jù)。 技術(shù)支持和優(yōu)勢：利用了高靈敏度地磁傳感器和分布范圍及廣泛的GSM網(wǎng)絡(luò)，單個采集點造價低有利用大面積安裝，適用于大面積的地磁信息采集。 作品使用范圍及推廣前景：適用于地磁研究工作者，使其可以在大范圍內(nèi)自動化采集數(shù)據(jù)。相對于一般的地磁測試系統(tǒng)有自動測量和回傳數(shù)據(jù)的功能，有利于進(jìn)行大范圍測量觀察。
同類課題研究水平概述
- 本課題的主要任務(wù)是制作一個系統(tǒng)對地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行實時測量并且回傳數(shù)據(jù)到電腦終端，它是一個實時的自動化采集系統(tǒng)。目的在于研究一個大的區(qū)域內(nèi)地磁的變化，尤其是在地震之前地磁的異常變化，通過對這些數(shù)據(jù)的分析，有效有效地記錄地震前的地磁變化情況。 國際上對于地震方面的研究大致有這么幾個方向： 第一個是遙測，通過衛(wèi)星對地面的地磁變化進(jìn)行實時的探測，形成一個空間地磁網(wǎng)； 第二個是通過對地殼的運動規(guī)律和相應(yīng)的斷裂帶來推斷地震發(fā)生的可能性； 第三個是利用動物在地震前的異常反應(yīng)來判斷地震發(fā)生的可能性； 第四個是在地面上建立許多的觀測平臺，通過對地層的微小滑動來推斷底下的巖層活動，從而達(dá)到預(yù)測地震的效果； 第五個是在地下建立相應(yīng)的傳感器直接采集地下巖層活動； 再有一種就是通過數(shù)學(xué)的方法，建立一種混沌的數(shù)學(xué)模型，從而研究地震的發(fā)生； …… 目前研究這一變化的領(lǐng)域很多，但是總的結(jié)果是：還沒有一項研究能準(zhǔn)確的突破地震預(yù)測這一重大的課題。這一課題的研究就一直處于一種很慢速的發(fā)展之中。 我所制作的系統(tǒng)主要想應(yīng)用于地磁方面的研究，它的優(yōu)點是通過一個網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)來自動觀測地面的地磁變化，相比于現(xiàn)有的技術(shù)靈活性更強，便于大范圍的數(shù)據(jù)采集工作，而且能通過對比不同點的數(shù)據(jù)變化消除外磁場的對測量裝置的影響。 當(dāng)然僅靠這個裝置來完全預(yù)測地震是很難辦到的，對于地震的預(yù)測工作還是要綜合各種研究工作才能一步步把這項工作向前推進(jìn)，我們的目的主要是把這個研究工作盡可能的往前推進(jìn)一步。
