地震次声监测模拟实验装置的设计与研究

发布时间：2017-12-11 00:00

本文关键词：地震次声监测模拟实验装置的设计与研究

【摘要】：21世纪大地震日趋频繁,给人类造成了极大的灾难,因此大地震的预测十分急迫。随着人类对地震的研究越来越深入,大量研究资料表明,地震孕育过程中会向外发出地震次声波。如果能够对地震次声波的特性进行分析并监测,这将会为提前预知地震的发震时刻、震中以及震级提供很大的帮助,这也将会大大降低地震的危害。本文以大地震(震级大于等于7级)前兆次声波为研究对象,以USGS美国地质调查局公布的地震目录为统计数据源。2005年至2009年全球共发生7.0级以上地震62个,震前均接收到次声波异常信号。此外对玉树地震、雅安地震、定西地震、于田地震震前接收到的前兆次声波的时域信号和频谱图进行了研究。总结了大地震前兆次声波的特点:7级以上的大地震震前10天左右内可以接收到次声异常信号;绝大部分的次声异常信号最大幅值超过1000mV;地震次声波异常信号的异常频段在10-3Hz量级;从频谱图的能量分布来看,能量多集中在0.001-0.005HZ。通过这些特性就能与其它自然次声和人工次声区分出来。同时还运用基于时延估计的震源定位理论,通过立体次声传感器阵列确定震源位置,并对这种定位理论的精度进行了分析,合理布置次声传感器(位置)阵列是实现精确定位的关键。为了对地震前兆次声信号进行更好地分析,本文设计了一个模拟实验系统,利用51单片机及DAC模拟产生一个包含多个不同频率的次声信号,再用高性能32位单片机STM32F103接收并用FFT算法初步分析此信号。对于声压级超过设定值的次声信号,先用FFT分析其频谱图,对不符合地震前兆次声特征的信号加以滤除,而对符合地震前兆次声特征的信号运用WiFi、GSM/GPRS等通信方式将数据传送到云服务器上,以便在云服务器上对次声信号做进一步的分析处理,以确定地震三要素。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P315

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