本发明专利技术涉及野外快速布设的声信号长期监测装置及声信号监测方法，为解决现有监测装置存在不便携、运输麻烦和难快速布设的技术问题，该装置包括声信号监测模块、底座、供电系统和至少三个可折叠固定组件。底座为箱式结构，声信号监测模块包括传感器组件、折叠式三脚架、吸附在底座外侧表面的磁吸式北斗天线、设在底座内且分别与传感器组件、磁吸式北斗天线电连接的数据采集器，折叠式三脚架下端固定于底座外侧的可折叠固定组件，其上端与传感器组件连接；供电系统包括设在底座上端面的太阳能板、底座内的控制器和宽温电池，控制器分别与太阳能板、宽温电池、数据采集器电连接。此外还公开了声信号监测方法。公开了声信号监测方法。公开了声信号监测方法。
【技术实现步骤摘要】
野外快速布设的声信号长期监测装置及声信号监测方法
[0001]本专利技术涉及一种野外声信号长期监测装置，具体涉及一种野外快速布设的声信号长期监测装置及声信号监测方法。
技术介绍
[0002]现有的野外声信号长期监测装置通常由传感器组件、三脚架、供电系统和数据采集器等多个部件组成，当在野外环境下布设野外声信号长期监测装置时，通常先将各个部件分类包装，然后将其运输至现场，根据现场环境和天气情况再进行各部件的组装，同时需要在现场用电脑连接数据采集器进行相关参数设置，最后将整体装置固定在现场位置。由此可知，现有的野外声信号长期监测装置不便携，运输时较麻烦，布设时费时费力导致难以实现快速布设。此外，目前未见有关于适合野外快速布设的声信号长期监测装置的报道。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是解决现有的野外声信号长期监测装置存在不便携、运输时较麻烦，以及布设时费时费力导致难以实现快速布设的技术问题，而提供一种野外快速布设的声信号长期监测装置及声信号监测方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种野外快速布设的声信号长期监测装置，其特殊之处在于：包括声信号监测模块、底座、供电系统以及至少三个可折叠固定组件；
[0006]所述底座为箱式结构，用于在未布设时将声信号监测模块和供电系统集成收纳；
[0007]所述声信号监测模块包括传感器组件、折叠式三脚架、磁吸式北斗天线以及设置在底座内的数据采集器；
[0008]所述传感器组件通过折叠式三脚架固定在底座的上方，用于采集声信号；磁吸式北斗天线吸附在底座的外侧表面，用于与北斗对时；所述数据采集器分别与传感器组件、磁吸式北斗天线电连接，用于接收采集的声信号，以及实现北斗授时和守时；
[0009]所述可折叠固定组件设置在底座的外侧，用于固定所述折叠式三脚架下端的三个脚；所述折叠式三脚架的上端与传感器组件连接；
[0010]所述供电系统包括设置在底座上端面的太阳能板、设置在底座内的控制器以及设置在底座内的宽温电池；所述控制器分别与太阳能板、宽温电池、数据采集器电连接，用于控制太阳能板给宽温电池充电，以及控制宽温电池给数据采集器供电。
[0011]进一步地，所述底座内设置有与底座内腔的形状和尺寸相适配的内衬组件；所述内衬组件包括用于放置传感器组件、折叠式三脚架的第一内衬，以及用于放置数据采集器、宽温电池的第二内衬；所述第一内衬位于所述第二内衬上方，以保证在运输过程中起到缓冲固定各部件的作用。
[0012]进一步地，为了在归置和运输时保证底座外侧的平整性，进而可以防止刮蹭，每个所述可折叠固定组件包括锁紧件以及连接件；所述底座的至少三个侧面上设置有凹槽；所
述连接件一端固定在所述凹槽内，另一端与所述锁紧件转动连接；所述锁紧件用于在未布设时位于凹槽内，在布设时转动至凹槽外部，以固定折叠式三脚架下端的三个脚；
[0013]所述底座上设置有用于线缆穿过的护线圈；所述磁吸式北斗天线通过线缆穿过所述护线圈与数据采集器电连接；
[0014]所述传感器组件包括第一壳体、第二壳体、设置在第二壳体上的风球以及设置在第二壳体内的传感器；所述折叠式三脚架的另一端与所述第一壳体一端连接，第一壳体另一端与第二壳体螺纹连接；所述第一壳体上设置有过线孔；所述传感器的线缆依次穿过第二壳体、第一壳体、所述过线孔以及护线圈与数据采集器电连接。
[0015]进一步地，为了保证长期的有效监测、监测数据的稳定存储以及获得声信号的时间精度，所述数据采集器内设有备用电池，且内部设置有频率为不低于80MHz的晶振以及不少于1TB的硬盘，所述备用电池与控制器电连接。
[0016]进一步地，为了实现通风散热以及防尘防水效果，所述底座的其中相对两个侧面上设置有开口槽；所述开口槽内侧固定有金属滤网；所述开口槽内还设置有活动式合页门，所述活动式合页门在闭合时与开口槽密封连接，且其外表面与底座的侧面相平齐；
[0017]所述第一内衬、第二内衬在与开口槽相对应的位置设置有通风孔，用于活动式合页门打开后通风散热。
[0018]进一步地，所述护线圈、第一内衬以及第二内衬均采用橡胶材质；所述折叠式三脚架采用碳纤维材质；所述宽温电池采用锂电池；所述锁紧件采用球头万向锁紧环；所述连接件采用球形基座。
[0019]进一步地，为了实现遮阳和防尘的效果，所述底座外周设置有遮阳网；所述遮阳网上对应太阳能板的位置为镂空设置，遮阳网的四个角用于与地表连接。
[0020]同时，本专利技术提供了一种声信号监测方法，基于所述的野外快速布设的声信号长期监测装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0021]步骤1、布设前，设置数据采集器的采样率、灵敏度、采集量程以及采集方式；
[0022]步骤2、现场布设野外快速布设的声信号长期监测装置，同时启动数据采集器，通过操作数据采集器的面板开始采集声信号；采集声信号时，数据采集器通过磁吸式北斗天线与北斗对时，获取起始点的绝对时间，并修正时间误差；
[0023]步骤3、声信号采集完毕后，关闭数据采集器，同时将各部件集成收纳在底座内；
[0024]步骤4、将数据采集器中的数据导出进行分析处理，从标记绝对时间的声信号数据中提取波形特征值，得到声信号到时和幅值，并通过声学反演算法进行计算，最终获得声学事件的目标参数。
[0025]进一步地，步骤2具体为：现场布设野外快速布设的声信号长期监测装置，同时启动数据采集器，通过操作数据采集器的面板开始采集声信号；采集声信号时，数据采集器通过磁吸式北斗天线与北斗对时，获取起始点的绝对时间，之后通过数据采集器内部的晶振获取相对时间，每隔一秒与北斗对时一次，以修正因晶振引起的时间误差，当丢失北斗信号时，不再修正时间误差。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]1、本专利技术提供一种野外快速布设的声信号长期监测装置，在未布设时，本专利技术的声信号监测模块和供电系统集成收纳在底座内部，移动装置时较便携，便于运输和快速布
设。此外，本专利技术中的可折叠固定组件可以进一步地提高布设效率，太阳能板可以实现长时间的声信号监测。
[0028]2、本专利技术中的内衬组件可以实现保暖防护以及固定各部件的效果。在未布设时，锁紧件以及连接件均位于凹槽内，可以在归置和运输时保证底座外侧的平整性，进而可以防止刮蹭。本专利技术中的护线圈具有防水防尘功能的同时能够保证底座外侧的平整性。此外，由于第一壳体与第二壳体螺纹连接，便于更换设置在第二壳体内的传感器。本专利技术中的风球能够降低风噪和防雨防尘，宽温电池采用适用于高低温环境的锂电池，以保证在极端温度下进行长期供电，数据采集器内不低于80MHz的晶振可以保证时间精度。
[0029]3、本专利技术提供一种声信号监测方法，布设前，可根据测量需求以及传感器的特性统一设置数据采集器的采样率、灵敏度、采集量程以及采集方式，无需现场连接电脑进行设置，只需简单操作数据采集器的面板控制采集声信号，可以提高现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种野外快速布设的声信号长期监测装置，其特征在于：包括声信号监测模块(1)、底座(2)、供电系统(5)以及至少三个可折叠固定组件(3)；所述底座(2)为箱式结构，用于在未布设时将声信号监测模块(1)和供电系统(5)集成收纳；所述声信号监测模块(1)包括传感器组件(11)、折叠式三脚架(12)、磁吸式北斗天线(14)以及设置在底座(2)内的数据采集器(13)；所述传感器组件(11)通过折叠式三脚架(12)固定在底座(2)的上方，用于采集声信号；磁吸式北斗天线(14)吸附在底座(2)的外侧表面，用于与北斗对时；所述数据采集器(13)分别与传感器组件(11)、磁吸式北斗天线(14)电连接，用于接收采集的声信号，以及实现北斗授时和守时；所述可折叠固定组件(3)设置在底座(2)的外侧，用于固定所述折叠式三脚架(12)下端的三个脚；所述折叠式三脚架(12)的上端与传感器组件(11)连接；所述供电系统(5)包括设置在底座(2)上端面的太阳能板(51)、设置在底座(2)内的控制器(52)以及设置在底座(2)内的宽温电池(53)；所述控制器(52)分别与太阳能板(51)、宽温电池(53)、数据采集器(13)电连接，用于控制太阳能板(51)给宽温电池(53)充电，以及控制宽温电池(53)给数据采集器(13)供电。2.根据权利要求1所述的野外快速布设的声信号长期监测装置，其特征在于：所述底座(2)内设置有与底座(2)内腔的形状和尺寸相适配的内衬组件(4)；所述内衬组件(4)包括用于放置传感器组件(11)、折叠式三脚架(12)的第一内衬(41)，以及用于放置数据采集器(13)、宽温电池(53)的第二内衬(42)；所述第一内衬(41)位于所述第二内衬(42)上方。3.根据权利要求2所述的野外快速布设的声信号长期监测装置，其特征在于：每个所述可折叠固定组件(3)包括锁紧件(31)以及连接件(32)；所述底座(2)的至少三个侧面上设置有凹槽(21)；所述连接件(32)一端固定在所述凹槽(21)内，另一端与所述锁紧件(31)转动连接；所述锁紧件(31)用于在未布设时位于凹槽(21)内，在布设时转动至凹槽(21)外部，以固定折叠式三脚架(12)下端的三个脚；所述底座(2)上设置有用于线缆穿过的护线圈(22)；所述磁吸式北斗天线(14)通过线缆穿过所述护线圈(22)与数据采集器(13)电连接；所述传感器组件(11)包括第一壳体(6)、第二壳体(7)、设置在第二壳体(7)上的风球(8)以及设置在第二壳体(7)内的传感器；所述折叠式三脚架(12)的另一端与所述第一壳体(6)一端连接，第一壳体(6)另一端与第二壳体(7)螺纹连接；所述第一壳体(6)上设置有过线孔(9)；所述传感器的线缆依次穿过第二壳体(7)、第一壳体(6)、所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亮永，方厚林，李欣，梁旭斌，王同东，胡晓临，沈杨，白武东，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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