使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器的製作方法
2023-05-30 20:12:26
專利名稱：使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於地震監測、分析、報警的儀器。可以提高地震監測、分析、報警工作的成效，改 善目前類似儀器成本髙、體積大、技術複雜、生產難度高、功能相對簡單、預報準確性偏低、可靠性相對 較差、專用性強、使用維護不便的狀況，提供適用於家庭、辦公室、學校、地震監測臺站等各種場合使用 的小型低成本地震監測、分析、報警器。
背景技術：
本世紀以來，全世界因地震死亡人數達260萬，佔全球自然災害所造成的死亡總和的58%。從某種意 義上說，地震是群災之首。地震是可監測、可預報的。尤其是大地震發生之前，可以藉助於儀器的觀測， 發現地球內部和表面的物理、化學等微觀的異常變化，分析鑑別這些異常現象，從中提取發生地震的準確 前兆信號，這是地震預報工作的基礎，目前，開展地震前兆監測的主要方法有地震學、地形變、地磁、地 電、重力、地溫、地應力、地下水、衛星照片分析以及動物異常活動等現象的收集與綜合分析。遺憾的是， 地震科技工作者對大多數複雜的地震尚無法作出準確的預報。地震預報特別是短臨地震預報，是當今世界科學的一大難題，是現代高科技領域的前沿課題。臨震人 員如果能沉著應付，做好防震自救，將大量減少人員與財物的損失。本發明所涉及的儀器，能夠及時發現 臨震異常震動和真實地震，發出臨震異常瞀報和地震警報，並能智能地分析和記錄地震數據，提供了一種 髙效簡便地對地震進行連續不間斷監測、分析、報警的手段。發明內容為了解決地震監測、分析、報警的普及性、易用性、高效準確性、可靠性難題，本發明涉及的儀器使 用三軸加速度傳感器敏感地震信號，使用嵌入式硬體和軟體實現信號的採集、處理，使用模式識別技術做 數據分析，並提供不同情況的聲光信號。本儀器具有可靠性設計，以最佳方式提髙地震監測、分析、報警 工作的成效，改善目前類似儀器成本高、體積大、技術複雜、生產難度高、功能相對簡單、預報準確性偏 低、可靠性相對較差、專用性強、使用維護不便的狀況，提供適用於家庭、辦公室、學校、地震監測臺站 等各種場合使用的小型低成本地震監測、分析、報警器。本發明解決其技術難題所採用的技術方案是使用三軸加速度傳感器感應三個正交方向的地震信號， 使用嵌入式硬體軟體對地震信號進行採集和處理，使用模式識別技術進行數據分析，獲取地震時間、震中 方向、震中距離、地震強度信息，使用顯示屏、指示燈、發聲器、數據接口提供地震時間、震中方向、震 中距離、地震強度、工作狀態、電源情況、有無地震、地震警示信息。本儀器進行了可靠性設計，可以自 動校正以改善基線偏移現象，有在電源不足、故障情況下繼續工作的能力。本發明的有益效應是以最佳方案實現了地震信號的監測、採集、處理、分析，嵌入式軟體中包含模 式識別模塊，並有測量數據和分析結果的存儲記錄功能，並且該儀器可以與微機連接，將地震監測數據和 分析結果送入微機進行存儲、分析和進一步處理，實現了低成本、簡單易用、功能強大、界面友好、工作 可靠的地震監測、分析、報警儀器。
附圖是本發明所涉儀器的結構框圖與信號流向示意圖。圖中有三軸加速度傳感器、具有信號採集、信 號處理、信號分析功能的嵌入式硬體與軟體、顯示屏、指示燈、發聲器。三軸加速度傳感器感應到地震信 號，輸出三個正交方向的加速度測量值，由嵌入式硬體和軟體進行採集、處理、分析，該嵌入式軟體具有 儀器自動校正和地震模式識別功能，發生地震時能夠在顯示屏上顯示地震時間、震中方向、震中距離、地 震強度、工作狀態、電源情況、有無地震、地震警示信息，並根據需要啟動指示燈、發聲器給出聲光信號。
具體實施方式
本發明所涉及儀器為一個小型盒子，使用時插在牆壁電源插座上並開機即可，可以連接微機，將地震 監測數據和分析結果送入微機進行存儲、分析和進一步處理，易於實現地震監測、分析、報警的數學化和 網絡化，此時微機上需要安裝另外配套設計的功能軟體。
權利要求
1.使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，是對地震進行監測、分析、報警的儀器，該儀器使用三軸加速度傳感器敏感地震信號，使用嵌入式硬體和軟體對三軸加速度傳感器輸出信號進行採集、處理，使用模式識別技術做數據分析，並提供不同情況的聲光信號。使用顯示屏、指示燈、發聲器提供地震時間、震中方向、震中距離、地震強度、工作狀態、電源情況、有無地震、地震警示信息。
2. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，使用三軸加速度傳感器而不是單軸加速度傳感器作為地震的敏感器件。
3. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，使用嵌入式硬體和軟體對三軸加速度傳感器的輸出信號進行釆集和處理。
4. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，使用模式識別技術分析得到有無地震、地震時間、震中方向、震中距離、地震強度信息。
5. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，進行連續不間斷的監測，能夠及時發現臨震異常震動和真實地震，發出臨震異常警報和地震 警報。
6. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，能夠對電源情況、自身狀態給出不同的聲光指示。
7. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，能夠自動校正，以改善基線偏移現象。
8. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，可以與微機連接，將地震監測數據和分析結果送入微機進行存儲、分析和進一步處理。
9. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，能夠對重要測量數據和分析結果進行存儲記錄。
10. 根據權利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器，其特 徵在於，有在電源不足、故障情況下繼續工作的能力。
全文摘要
使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體的地震監測、分析、報警器使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬體和軟體、模式識別技術解決地震監測、分析、報警的普及性、易用性、高效準確性、可靠性難題，改善目前類似儀器成本高、專用性強等狀況，提供適用於家庭、學校、地震監測臺站等各種場合的小型低成本儀器。它能夠智能地分析和記錄地震數據，及時發現並發出臨震異常警報和地震警報。可以與微機連接，將監測數據和分析結果送入微機進一步處理，實現數學化和網絡化。本儀器進行了可靠性設計，可以自動校正而改善基線偏移現象，有在電源不足、故障情況下繼續工作的能力，使用顯示屏、指示燈和發聲器提供電源情況、工作狀態、有無地震、地震強度等信息。
文檔編號G08B21/10GK101556336SQ200910009410
公開日2009年10月14日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者趙嶽生 申請人:趙嶽生