地震磁异常信号监测平台的设计与研究

发布时间：2019-05-13 21:59

【摘要】：地磁场与地球内部结构密切相关,大量观测与研究发现,在5级以上地震发生前几分钟至数天内震中区磁方位角会有明显的异常变化。因此在临震前期对磁方位角异常信息的研究,不仅有利于加深对震磁效应的认识和理解,而且很可能成为地震预警的重要途径之一。本文以地震预警的研究为背景,在探索临震前期磁方位角变化特性的基础之上对地震地磁异常信号监测平台进行设计与研究。本监测平台的工作原理是实时监测磁方位角α,通过智能算法快速识别异常α信号,并将其传输给PC机进行MATLAB分析,找出异常信号的中心频率fm。为了快速识别异常α信号,本文提出了一种分离内外源场的差值法及判别磁方位角信号异常的阈值延时法,并完成了对地震地磁采集及预处理模块的软硬件设计和上位机的MATLAB编程。其中地震地磁采集及预处理模块硬件电路的设计主要包括MPU9250磁方位角采集电路、IAP15F2K61S2微控制器预处理电路、GSM短信及声光报警电路、LCD1602液晶显示电路、38kHz载波红外遥控电路及RS485数据通信电路等的设计；地震地磁采集及预处理模块的软件主要有磁方位角采集程序、数据分析及预处理程序、人机交互程序及通信程序等。上位机的MATLAB程序主要实现GUI串口通信、时域分析、频谱分析、中心频率的测定、数据存储及报警等功能。本监测平台虽然以磁方位角为监测与分析对象,但也适用于其它地震前兆信息的分析,如地震前兆次声异常,只需用次声异常智能传感器取代地磁异常智能传感器,并修改相关参数信息即可。本文在2015年3月9日云南省嵩明县地震之后,对监测平台进行现场测试,各个模块能正常工作、模块之间通信安全可靠,并且可以根据实际需求对报警阈值、延迟时间等参数进行设定。最后对本监测平台做了总结和展望,并提出一些改进措施。
[Abstract]:The geommagnetic field is closely related to the internal structure of the earth. A large number of observations and studies have found that there will be obvious abnormal changes in the magnetic azimuth in the epicenter of the earthquake within a few minutes to a few days before the occurrence of an earthquake of M 鈮，

本文编号：2476214