【万象推荐:WX-CS01】地声这个词听着抽象,说的其实就是地下传来的声音。它从很低很闷的震动一直铺到清脆的撞击,跨度极大。只盯其中一段,往往只能听懂一半的话。地灾一体化地声甚宽频采集站想解决的正是这个问题:把跨度很大的这一整段声音,用一台设备同时收下。山东万象环境科技有限公司本着高精度、低功耗、稳定可靠的原则,设计开发了这套测次声监测站。

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一、低的那一端:藏在岩土深处的闷响

最靠下的那一段声音很低,低到人耳完全没有反应。它来自岩土体深处的破裂与变形,传播时衰减得慢,一座山谷里很远的位置也能传过来。正因为低,它才跑得远;也正因为跑得远,现场很难只靠耳朵或普通传声器去分辨。要捕捉这一端,需要的是能长时间稳定记录慢速气压变化的传感器。这一端的信息量不大,但断一天的记录,就可能错过一次缓慢的酝酿,而酝酿恰恰是最需要耐心的一段。

二、高的那一端:石块撞击与水石摩擦

往上走,声音会一点点变得清脆。泥石流里的石块彼此撞击、水流带着泥沙磨过沟床,都会把能量推到更高的频段。这一端变化快、来得急,往往意味着沟道里已经动起来了。它和低端那种慢悠悠的闷响正好形成对照:一个提示坡体内部在变,一个提示沟道已经在运移。把急与缓放在一起看,两种状态就分得开了。

三、中间那一段:最容易被忽略的过渡

两端之间的过渡段最不起眼,却常常是成因转换的地方,坡体与沟道两条线索在这里碰头,彼此才呼应得上。坡体上的碎屑开始松动、汇入沟道的过程,声音就落在这中间。单看两端,容易漏掉这次转换;把整段都收进来,前后才有连贯。甚宽频的意义就在于不留空挡,让链条不在这一处断掉。很多次判错的根子,恰恰出在这段谁都不太注意的过渡里。

四、把两端装进同一台设备

地灾一体化地声甚宽频采集站最要紧的一点,就是把两端的声音装进同一台机器,而不是各自为政地分开记录。基础采样频率一百赫兹,给两端的信号都留出了细节;处理芯片和滤波算法放在前端,先把已知干扰就地滤掉;安装部署有拥有自主知识产权的方案,从实用角度让探头所处的环境更干净。一台设备把该听的都听下来,比在山上零零散散地摆好几台更省事,也更不容易在交接处丢东西。一体化还有个好处:现场要接的线少了,可能出错的环节也就跟着少了。

五、带宽宽了,代价和回报

带宽宽,数据量自然大,传输就成了要紧的环节。它结合应用场景的实际情况,可选多种通讯机制,保证观测量能及时顺畅地送到云端;数据回到后台,再按原始信号滤波、时间域、频率域、时频域的固定流程过一遍。外壳用铝材整铣,配密封胶圈与防摔软胶,防摔减震,能陪这套设备在野外待很久。宽带换来的完整信息,值这个代价,何况前端的处理已经把该省的都省掉了。

回到最初的问题,地灾一体化地声甚宽频采集站给的不是某一段最灵敏的读数,而是完整的一段声音。把闷响与脆响放在一起,把过渡也留在里面,值班的人看到的才是连续的过程,而不是几段彼此接不上的碎片。完整,本身就是一种可靠。