專利名稱：使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警的儀器?？梢蕴岣叩卣鸨O(jiān)測(cè)、分析、報(bào)
警工作的成效，改善目前類似儀器成本高、體積大、技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)難度高、功能相對(duì)簡(jiǎn)單、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性偏低、可靠性相對(duì)較差、專用性強(qiáng)、使用維護(hù)不便的狀況，提供適用于家庭、辦公室、學(xué)校、地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站等各種場(chǎng)合使用的小型低成本地震監(jiān)領(lǐng)u、分析、報(bào)警器。
背景技術(shù)：
本世紀(jì)以來，全世界因地震死亡人數(shù)達(dá)260萬，占全球自然災(zāi)害所造成的死亡總和的58%。從某種意義上說，地震是群災(zāi)之首。地震是可監(jiān)測(cè)、可預(yù)報(bào)的。尤其是大地震發(fā)生之前，可以借助于儀器的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部和表面的物理、化學(xué)等微觀的異常變化，分析鑒別這些異常現(xiàn)象，從中提取發(fā)生地震的準(zhǔn)確前兆信號(hào)，這是地震預(yù)報(bào)工作的基礎(chǔ)，目前，開展地震前兆監(jiān)測(cè)的主要方法有地震學(xué)、地形變、地磁、地電、重力、地溫、地應(yīng)力、地下水、衛(wèi)星照片分析以及動(dòng)物異?；顒?dòng)等現(xiàn)象的收集與綜合分析。遺憾的是，地震科技工作者對(duì)大多數(shù)復(fù)雜的地震尚無法作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容地震預(yù)報(bào)特別是短臨地震預(yù)報(bào)，是當(dāng)今世界科學(xué)的一大難題，是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的前沿課題。臨震人員如果能沉著應(yīng)付，做好防震自救，將大量減少人員與財(cái)物的損失。本發(fā)明所涉及的儀器，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)臨震異常震動(dòng)和真實(shí)地震，發(fā)出臨震異常警報(bào)和地震警報(bào)，并能智能地分析和記錄地震數(shù)據(jù)，提供了一種高效簡(jiǎn)便地對(duì)地震進(jìn)行連續(xù)不間斷監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警的手段。 為了解決地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警的普及性、易用性、高效準(zhǔn)確性、可靠性難題，本發(fā)明涉及的儀器使用三軸加速度傳感器敏感地震信號(hào)，使用嵌入式硬件和軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、處理，使用模式識(shí)別技術(shù)做數(shù)據(jù)分析，并提供不同情況的聲光信號(hào)。本儀器具有可靠性設(shè)計(jì)，以最佳方式提高地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警工作的成效，改善目前類似儀器成本高、體積大、技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)難度高、功能相對(duì)簡(jiǎn)單、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性偏低、可靠性相對(duì)較差、專用性強(qiáng)、使用維護(hù)不便的狀況，提供適用于家庭、辦公室、學(xué)校、地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站等各種場(chǎng)合使用的小型低成本地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警器。 本發(fā)明解決其技術(shù)難題所采用的技術(shù)方案是使用三軸加速度傳感器感應(yīng)三個(gè)正交方向的地震信號(hào)，使用嵌入式硬件和軟件對(duì)地震信號(hào)進(jìn)行采集和處理，使用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取地震時(shí)間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度信息，使用顯示屏、指示燈、發(fā)聲器、數(shù)據(jù)接口向用戶提供地震時(shí)間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度、工作狀態(tài)、電源情況、有無地震、地震警示信息。本儀器進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)，可以自動(dòng)校正以改善基線偏移現(xiàn)象，有在電源不足、故障情況下繼續(xù)工作的能力。 本發(fā)明的有益效應(yīng)是以最佳方案實(shí)現(xiàn)了地震信號(hào)的監(jiān)測(cè)、采集、處理、分析，嵌入
3式軟件中包含模式識(shí)別模塊，并有測(cè)量數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的存儲(chǔ)記錄功能，并且該儀器可以與微機(jī)連接，將地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果送入微機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和進(jìn)一步處理，實(shí)現(xiàn)了低成本、簡(jiǎn)單易用、功能強(qiáng)大、界面友好、工作可靠的地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警儀器。

附圖是本發(fā)明所涉儀器的結(jié)構(gòu)框圖與信號(hào)流向示意圖。圖中有三軸加速度傳感器、具有信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)分析功能的嵌入式硬件與軟件、顯示屏、指示燈、發(fā)聲器。三軸加速度傳感器感應(yīng)到地震信號(hào)，輸出三個(gè)正交方向的加速度測(cè)量值，由嵌入式硬件和軟件進(jìn)行采集、處理、分析，該嵌入式軟件具有儀器自動(dòng)校正和地震模式識(shí)別功能，發(fā)生地震時(shí)能夠在顯示屏上顯示地震時(shí)間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度、工作狀態(tài)、電源情況、有無地震、地震警示信息，并根據(jù)需要啟動(dòng)指示燈、發(fā)聲器給出聲光信號(hào)。
具體實(shí)施方式本發(fā)明所涉及儀器為一個(gè)小盒子，使用時(shí)插在墻壁電源插座上開機(jī)即可。其內(nèi)部的嵌入式硬件是一個(gè)小型微電子控制器及輔助電路，三軸加速度傳感器與嵌入式硬件的輸入端口相連接，顯示屏、指示燈、發(fā)聲器與嵌入式硬件的輸出端口相連接，由嵌入式軟件控制所有硬件協(xié)同工作。嵌入式硬件提供與微機(jī)的接口，可以將地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果送入微機(jī)，此時(shí)微機(jī)上需要安裝另外配套設(shè)計(jì)的功能軟件。
權(quán)利要求使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警器將三軸加速度傳感器與嵌入式硬件的輸入端口連接，用來感應(yīng)三個(gè)正交方向的地震信號(hào)，使用嵌入式硬件和軟件對(duì)地震信號(hào)進(jìn)行采集和處理，使用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取地震時(shí)間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度信息，將顯示屏、指示燈、發(fā)聲器、數(shù)據(jù)接口與嵌入式硬件輸出端口連接，為用戶提供地震時(shí)間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度、工作狀態(tài)、電源情況、有無地震、地震警示信息；其特征是其硬件構(gòu)造包括三軸加速度傳感器、嵌入式硬件、顯示屏、指示燈、發(fā)聲器、微機(jī)數(shù)據(jù)接口。
專利摘要使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警器，其內(nèi)部的嵌入式硬件是一個(gè)小型微電子控制器及輔助電路，三軸加速度傳感器和顯示屏、指示燈、發(fā)聲器分別與嵌入式硬件的輸入、輸出端口相連接，由嵌入式軟件控制所有硬件協(xié)同工作。三軸加速度傳感器感應(yīng)三個(gè)正交方向的地震信號(hào)，信號(hào)經(jīng)嵌入式硬件采集，使用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，經(jīng)顯示屏、指示燈、發(fā)聲器、數(shù)據(jù)接口送出地震時(shí)間、強(qiáng)度、震中、地震警示、儀器工作狀態(tài)等信息。可靠性設(shè)計(jì)改善了基線偏移現(xiàn)象；有在故障情況下繼續(xù)工作的能力；可以將數(shù)據(jù)送入微機(jī)進(jìn)一步處理。它能分析記錄地震數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)出臨震警報(bào)，是適用于家庭、學(xué)校、地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站等場(chǎng)合的低成本儀器。
文檔編號(hào)G01V1/18GK201514486SQ20092014449
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者趙岳生 申請(qǐng)人:趙岳生