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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 分布式地磁采集系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)基于凌陽(yáng)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(duì)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(xiàng)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(lái)的災(zāi)害給人們留下了難以泯滅的印象，對(duì)于地震的深度研究已成為全球一項(xiàng)重要的任務(wù)。通過(guò)地震學(xué)家長(zhǎng)期的研究表明：地震前，地殼內(nèi)部會(huì)發(fā)生異常變化，導(dǎo)致地磁場(chǎng)改變 ，而觀察這種異?，F(xiàn)象會(huì)給預(yù)測(cè)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(duì)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)合統(tǒng)計(jì)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(cè)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(wú)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(diǎn)： 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(chǎng)。采集點(diǎn)網(wǎng)狀分布便于對(duì)數(shù)據(jù)綜合對(duì)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(shí)間自動(dòng)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(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)發(fā)明的目的： 地震之前，地磁會(huì)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(huì)發(fā)生地震。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是對(duì)某一地區(qū)的劃分成網(wǎng)格，在每個(gè)網(wǎng)格安裝一個(gè)地磁采集器，形成分布式地磁探測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)將對(duì)這些點(diǎn)的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析來(lái)判斷測(cè)量點(diǎn)的地磁是否發(fā)生變化。如果進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)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(shí)和其他地質(zhì)、氣象、生物探測(cè)信息，我們可以對(duì)地震發(fā)生的可能性做出一個(gè)客觀的預(yù)測(cè)。 基本思路是：在網(wǎng)格的探測(cè)點(diǎn)上安裝上我們?cè)O(shè)計(jì)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(guò)對(duì)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(diǎn)：應(yīng)用了網(wǎng)格式采集點(diǎn)，對(duì)不同的地區(qū)地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集 技術(shù)關(guān)鍵：利用了地磁傳感器與凌陽(yáng)單片機(jī)的結(jié)合，再利用GPRS模塊通過(guò)廣泛分布的GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，電腦終端編寫了一個(gè)專門用于接收GPRS的傳來(lái)的地磁傾角數(shù)據(jù)，并且對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。通過(guò)軟件進(jìn)行分析。 主要技術(shù)指標(biāo)：最大磁場(chǎng)測(cè)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(gè)地磁傳感器，可以分別對(duì)水平方向和垂直方向的地磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，然后主控制芯片對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以算出地磁場(chǎng)的傾角值。 目前已有的地磁傾角測(cè)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(cè)，不利于對(duì)一個(gè)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(lái)了很大的不便。 本系統(tǒng)采用高靈敏度地磁傳感器對(duì)地磁傾角進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量，并且把測(cè)量的數(shù)據(jù)傳到電腦終端，電腦終端對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)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(shí)物模型，現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：該系統(tǒng)安放時(shí)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(gè)安放點(diǎn)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(shí)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(shì)：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(gè)采集點(diǎn)造價(jià)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(dòng)化采集數(shù)據(jù)。相對(duì)于一般的地磁測(cè)試系統(tǒng)有自動(dòng)測(cè)量和回傳數(shù)據(jù)的功能，有利于進(jìn)行大范圍測(cè)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(gè)系統(tǒng)對(duì)地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量并且回傳數(shù)據(jù)到電腦終端，它是一個(gè)實(shí)時(shí)的自動(dòng)化采集系統(tǒng)。目的在于研究一個(gè)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(guò)對(duì)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(guó)際上對(duì)于地震方面的研究大致有這么幾個(gè)方向： 第一個(gè)是遙測(cè)，通過(guò)衛(wèi)星對(duì)地面的地磁變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的探測(cè)，形成一個(gè)空間地磁網(wǎng)； 第二個(gè)是通過(guò)對(duì)地殼的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相應(yīng)的斷裂帶來(lái)推斷地震發(fā)生的可能性； 第三個(gè)是利用動(dòng)物在地震前的異常反應(yīng)來(lái)判斷地震發(fā)生的可能性； 第四個(gè)是在地面上建立許多的觀測(cè)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)地層的微小滑動(dòng)來(lái)推斷底下的巖層活動(dòng)，從而達(dá)到預(yù)測(cè)地震的效果； 第五個(gè)是在地下建立相應(yīng)的傳感器直接采集地下巖層活動(dòng)； 再有一種就是通過(guò)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(méi)有一項(xiàng)研究能準(zhǔn)確的突破地震預(yù)測(cè)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(diǎn)是通過(guò)一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)來(lái)自動(dòng)觀測(cè)地面的地磁變化，相比于現(xiàn)有的技術(shù)靈活性更強(qiáng)，便于大范圍的數(shù)據(jù)采集工作，而且能通過(guò)對(duì)比不同點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化消除外磁場(chǎng)的對(duì)測(cè)量裝置的影響。 當(dāng)然僅靠這個(gè)裝置來(lái)完全預(yù)測(cè)地震是很難辦到的，對(duì)于地震的預(yù)測(cè)工作還是要綜合各種研究工作才能一步步把這項(xiàng)工作向前推進(jìn)，我們的目的主要是把這個(gè)研究工作盡可能的往前推進(jìn)一步。
