本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)和邁克兒遜激光干涉法精確測量地震波裝置。

背景技術(shù)：

地震探測的方法有很多，產(chǎn)生的精度也不同。邁克爾遜干涉法是測量微小位移的一種高精度測量方法，將這種測量方法用于地震測量，獲得較好的地震測量效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種物聯(lián)網(wǎng)和邁克兒遜激光干涉法精確測量地震波裝置，以解決上述問題至少一個方面。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種物聯(lián)網(wǎng)和邁克兒遜激光干涉法精確測量地震波裝置，包括工作平臺A、工作平臺B、工作平臺C、圖像識別模塊、嵌入式中央處理器和物聯(lián)網(wǎng)控制模塊，工作平臺A為邁克爾遜干涉提供激光源，并將激光源分出A、B兩束激光，再合并、成像；工作平臺B將A束激光進(jìn)行全反射；工作平臺C將B束激光進(jìn)行全反射；圖像識別模塊對圖像進(jìn)行識別；物聯(lián)網(wǎng)控制模塊將圖像識別后的信號傳送到指定網(wǎng)站，并進(jìn)行地震波分析和處理。

進(jìn)一步，工作平臺B上設(shè)置有全反射鏡A，將A束激光進(jìn)行全反射。

進(jìn)一步，工作平臺C上設(shè)置有全反射鏡B，將B束激光進(jìn)行全反射。

進(jìn)一步，工作平臺A上設(shè)有為邁克爾遜干涉提供激光源的He-Ne單模激光器、將激光分為垂直等功率的A/B兩束激光的激光分光鏡、將A、B兩束激光合并的擴(kuò)束鏡、清晰顯示干涉條紋圖像的成像板。

進(jìn)一步，還包括傳感器模組，由溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度傳感器構(gòu)成，監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度信息。

進(jìn)一步，傳感器模組與嵌入式中央處理器連接。

進(jìn)一步，圖像識別模塊包括圖像設(shè)備攝像頭，與嵌入式中央處理器連接。

進(jìn)一步，工作平臺B還包括讓主光路最小損耗傳輸，干擾光吸收的小孔光闌；還包括三維自動調(diào)整光學(xué)支架，自動調(diào)節(jié)全反射鏡A的光學(xué)角度。

進(jìn)一步，工作平臺C還包括讓主光路最小損耗傳輸，干擾光吸收的小孔光闌；還包括三維自動調(diào)整光學(xué)支架，自動調(diào)節(jié)全反射鏡B的光學(xué)角度。

進(jìn)一步，工作平臺A、工作平臺B、工作平臺上均設(shè)有自平衡裝置，用于提供平穩(wěn)的工作平臺。

本發(fā)明的有益效果是：由激光器發(fā)射出激光，經(jīng)過激光分光鏡，將激光分為垂直近似等功率的A/B兩束激光，A、B兩束激光分別經(jīng)過全反射鏡A、B，將A、B兩束激光進(jìn)行全反射，再經(jīng)過擴(kuò)束鏡，將A、B兩束激光合并，并擴(kuò)散到成像板上，成像板上清晰顯示干涉條紋圖像；由傳感器模組監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度等信息，檢測各個參數(shù)與地震信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系；再由嵌入式中央處理器對圖像進(jìn)行識別處理和傳感器數(shù)據(jù)綜合分析；再由物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊將處理后的綜合信息傳送到指定的網(wǎng)站，并進(jìn)行地震波分析和處理等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是激光的經(jīng)過分光鏡、全反射鏡、擴(kuò)束鏡、成像板的路線圖；

圖3是工作平臺B、工作平臺C上的三維自動調(diào)整光學(xué)支架結(jié)構(gòu)示意圖

圖4、圖5是激光分光鏡、擴(kuò)束鏡上的連接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是工作平臺A、工作平臺B、工作平臺C上的自平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1-6中，一種物聯(lián)網(wǎng)和邁克兒遜激光干涉法精確測量地震波裝置，包括工作平臺A1、工作平臺B2、工作平臺C3、圖像識別模塊5、嵌入式中央處理器8和物聯(lián)網(wǎng)控制模塊4，工作平臺A1為邁克爾遜干涉提供激光源104，并將激光源分出A、B兩束激光(105、106)，再合并、成像；工作平臺B2將A束激光105進(jìn)行全反射；工作平臺C3將B束激光106進(jìn)行全反射；圖像識別模塊5對圖像識別處理；物聯(lián)網(wǎng)控制模塊4將圖像識別后的信號傳送到指定網(wǎng)站，并進(jìn)行地震波分析和處理。

其中，物聯(lián)網(wǎng)控制模塊型號為EMW3X80、UI8300W等。圖像識別模塊的型號為CMUCAM3、TCS230等。

在本實(shí)施例中，工作平臺B2要求地基牢固，能夠靈敏感知地震信號；工作平臺B2上設(shè)置有全反射鏡A201，將A束激光105進(jìn)行全反射；還包括小孔光闌，與全反射鏡A201連接，作用是讓主光路最小損耗傳輸，干擾光吸收；還包括三維自動調(diào)整光學(xué)支架，作用是自動調(diào)節(jié)全反射鏡A201的光學(xué)角度。

在本實(shí)施例中，工作平臺C3要求地基牢固，能夠靈敏感知地震信號；平臺上設(shè)置有全反射鏡B301，將B束激光106進(jìn)行全反射；還包括小孔光闌，作用是讓主光路最小損耗傳輸，干擾光吸收；還包括三維自動調(diào)整光學(xué)支架，作用是自動調(diào)節(jié)全反射鏡B301的光學(xué)角度。

在本實(shí)施例中，工作平臺A1上設(shè)有為邁克爾遜干涉提供激光源的He-Ne單模激光器1、將激光分為垂直等功率的A/B兩束激光的激光分光鏡101、將A、B兩束激光合并的擴(kuò)束鏡102、清晰顯示干涉條紋圖像的成像板103。所述激光分光鏡101與He-Ne單模激光器1的發(fā)射端口處于直線對應(yīng)位置，激光分光鏡101設(shè)置30-75°，設(shè)置45°為宜，將激光分為垂直近似等功率的A、B兩束激光；A、B兩束激光分別經(jīng)過全反射鏡A201、B，將A、B兩束激光進(jìn)行全反射；所述擴(kuò)束鏡102將全反射后的A、B兩束激光進(jìn)行合并，并擴(kuò)散到成像板103上，成像板103上清晰顯示干涉條紋圖像。

He-Ne單模激光器1通過螺釘固定連接在工作平臺A1上；激光分光鏡101與工作平臺A1連接處設(shè)有連接裝置，包括調(diào)節(jié)與He-Ne單模激光器1前后距離的滑槽108、伸縮式轉(zhuǎn)動桿109，伸縮式轉(zhuǎn)動桿109上端連接激光分光鏡101，伸縮式轉(zhuǎn)動桿109下端配合在滑槽108內(nèi)，可以前后滑動調(diào)節(jié)前后的距離，并且可伸長和縮短，調(diào)節(jié)上下的距離，以便與發(fā)出的激光相對。

所述擴(kuò)束鏡102與激光分光鏡101、成像板103相對，也設(shè)有連接裝置，包括調(diào)節(jié)與成像板103前后距離的滑槽110、伸縮式轉(zhuǎn)動桿111，伸縮式轉(zhuǎn)動桿110上端連接擴(kuò)束鏡102，伸縮式轉(zhuǎn)動桿111下端配合在滑槽110內(nèi)，可以調(diào)節(jié)與激光分光鏡101的角度，并且可伸長和縮短，調(diào)節(jié)上下的距離，以便與接收反射回來激光。

其中，工作平臺B2、工作平臺C3設(shè)置在激光分光鏡101的兩端。

在本實(shí)施例中，本發(fā)明還包括傳感器模組107，傳感器模組107與嵌入式中央處理器8有線或無線連接。由溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度傳感器構(gòu)成，置于監(jiān)測的環(huán)境中，監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度信息，環(huán)境溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度信息各個參數(shù)與地震信息的關(guān)聯(lián)度較大，用于綜合判斷地震監(jiān)測情況。

所述圖像識別模塊5包括圖像攝像頭，與嵌入式中央處理器8連接。由嵌入式中央處理器8對圖像識別處理和傳感器數(shù)據(jù)綜合。

在本實(shí)施例中，工作平臺B2還包括小孔光闌，只讓A束激光最小損耗傳輸通過，干擾光吸收。

工作平臺B2還包括三維自動調(diào)整光學(xué)支架，自動調(diào)節(jié)全反射鏡A201的光學(xué)角度。三維自動調(diào)整光學(xué)支架包括光敏傳感器202、轉(zhuǎn)動桿205、轉(zhuǎn)動舵機(jī)203、微型控制器204，光敏傳感器設(shè)置在全反射鏡A201上，轉(zhuǎn)動桿205連接全反射鏡A201，轉(zhuǎn)動舵機(jī)203與轉(zhuǎn)動桿205連接，光敏傳感器202連接在微型控制器的輸入端，轉(zhuǎn)動舵機(jī)203連接在微型控制器204的輸出端。光敏傳感器202檢測激光信號，微型控制器204控制轉(zhuǎn)動舵機(jī)轉(zhuǎn)動，使全反射鏡A201迎光而轉(zhuǎn)動。

工作平臺C3與工作平臺B2構(gòu)造相同，運(yùn)動過程同理。

在本實(shí)施例中，工作平臺A1、工作平臺B2、工作平臺C3上均設(shè)有自平衡裝置，用于提供平穩(wěn)的工作平臺。

自平衡裝置包括角度傳感器7、電動升降裝置6，角度傳感器7連接在嵌入式中央處理器8的輸入端，用于檢測平臺的傾斜角度；電動升降裝置6由多個升降桿構(gòu)成，其的控制端連接在嵌入式中央處理器8的輸出端，用于自動升降調(diào)節(jié)，以保持平臺的平衡。

本發(fā)明具體的操作步驟是：由激光器1發(fā)射出激光，經(jīng)過激光分光鏡101，將激光分為垂直近似等功率的A/B兩束激光，A、B兩束激光分別經(jīng)過全反射鏡A201、B，將A、B兩束激光進(jìn)行全反射，再經(jīng)過擴(kuò)束鏡102，將A、B兩束激光合并，并擴(kuò)散到成像板103上，成像板103上清晰顯示干涉條紋圖像；由傳感器模組107監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度、PM2.5、三維角度和加速度等信息，檢測各個參數(shù)與地震信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系；再由嵌入式中央處理器8對圖像進(jìn)行識別處理和傳感器數(shù)據(jù)綜合分析；再由物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊將處理后的綜合信息傳送到指定的網(wǎng)站，并進(jìn)行地震波分析和處理等。

以上僅為本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可進(jìn)行若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。