地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)及預(yù)報方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地震預(yù)測方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種將盡可能多的地磁設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，以實時監(jiān)測地磁波形圖異常突變的地震短臨預(yù)測方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地震短臨預(yù)測是世界性難題，需要諸多臨震指標(biāo)加以判斷，其中一項重要指標(biāo)是地磁異常。由于國家和地方政府的財政資金有限，目前政府的專業(yè)地磁臺站建設(shè)成本較高，運營維護(hù)成本較高，而且數(shù)量有限，不能密集覆蓋斷裂帶危險區(qū)域。
[0003]相對于政府和專門機(jī)構(gòu)的大型專業(yè)設(shè)備，小型的適合家用的地磁設(shè)備不僅體積小，安裝和維護(hù)都很方便，而且價格低廉，可以充分彌補(bǔ)國家專業(yè)地磁臺站數(shù)量的不足。
[0004]我國是地震多發(fā)地區(qū)，城市人口密集，所以迫切需要符合《國家防震減災(zāi)法》精神的適合普通大眾裝配的低成本的地磁設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測地磁異常的方法。這種基于大數(shù)據(jù)的地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)及其預(yù)報方法，可以充分發(fā)揮群測群防的優(yōu)勢，最大限度保障人民的生命和財產(chǎn)安全。對于大級別的傷害性地震，有充足的時間進(jìn)行評估判斷并組織震區(qū)人民有秩序地及時撤離危險建筑區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種具有地磁波形突變監(jiān)測功能的地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)及其預(yù)報方法，以克服地震短臨預(yù)報難題。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種地磁設(shè)備，包括地磁傳感器，電路板，電源，電壓轉(zhuǎn)換電路，微處理器，微處理器程序下載接口電路，微處理器中的控制軟件，存儲器，復(fù)位開關(guān)，led指示燈，時鐘芯片，時鐘電源，蜂鳴器，wifi模塊。一個接收單臺或多臺地磁設(shè)備數(shù)據(jù)的服務(wù)器，服務(wù)器上運行著通訊軟件與波形處理軟件，定時接收地磁數(shù)據(jù)并顯示為對應(yīng)的地磁波形。
[0007]上述地磁設(shè)備上的wifi模塊可以配置服務(wù)器靜態(tài)ip地址，使得地磁傳感器數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)竭@個指定ip地址的服務(wù)器。
[0008]服務(wù)器端通訊軟件可以對聯(lián)網(wǎng)地磁設(shè)備進(jìn)行時間校準(zhǔn)，以保證這些地磁設(shè)備數(shù)據(jù)時間與服務(wù)器時間保持統(tǒng)一。
[0009]通過對地磁波形的分析后，判斷需要發(fā)布地震短臨預(yù)報信息時，通過服務(wù)器端通訊軟件可以使指定的聯(lián)網(wǎng)地磁設(shè)備蜂鳴器發(fā)出警報聲。
[0010]上述對本發(fā)明結(jié)構(gòu)和方法的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、成本低，利于大量推廣，以加強(qiáng)地震觀察區(qū)域的監(jiān)測力度。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)用于在觀察區(qū)域范圍內(nèi)為數(shù)眾多的監(jiān)測點低成本地收集磁場數(shù)據(jù)。2、實時采集數(shù)據(jù)并快速展示地磁波形突變。大量地磁數(shù)據(jù)可以在指定的很短時間間隔傳輸?shù)椒?wù)器端進(jìn)行地磁波形動態(tài)監(jiān)測分析，從而能夠快速地進(jìn)行短臨地震分析與預(yù)測。3、在本發(fā)明的地震預(yù)測方法中，在觀察區(qū)域范圍內(nèi)為數(shù)眾多的監(jiān)測點處測量地磁，分析在觀察區(qū)域范圍內(nèi)的地磁波形同一時間的突變強(qiáng)度，以估計地震區(qū)域、地震發(fā)生時間和強(qiáng)度。
【附圖說明】
圖1是用于說明本發(fā)明的地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)的概念圖。
圖2是多個地磁設(shè)備監(jiān)測區(qū)域的地磁變動趨勢及震中位置確認(rèn)圖。
圖3是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)的動作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]本地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)適用于家庭、單位等場所，地磁設(shè)備的放置應(yīng)遵循以下原則:地磁設(shè)備應(yīng)平放在桌凳等物品上，按設(shè)備外殼上東南西北的指示方向放好。地磁設(shè)備不能放置于被墻壁完全密封遮擋的密閉環(huán)境，需要放置在水平方向盡量無遮擋的環(huán)境中，例如陽臺或是設(shè)備放置點同一水平面上有多扇窗戶的非密閉型室內(nèi)。地磁設(shè)備放置位置，不能近距離靠近電視、電腦等電子產(chǎn)品，尤其在水平方向不能靠近電冰箱等大型家電產(chǎn)品，并且不能被人或動物等觸碰及抖動，以免造成干擾。
[0012]地磁設(shè)備電源插入220V電源插座通電后，地磁設(shè)備指示燈開始閃爍，表明設(shè)備已開始工作，在實時采集和存儲地磁數(shù)據(jù)。
[0013]通過電腦或手機(jī)，可以發(fā)現(xiàn)地磁設(shè)備上的wifi模塊的無線信號，進(jìn)行連接并配置，地磁數(shù)據(jù)將在指定的時間間隔自動傳輸?shù)皆O(shè)置的ip地址對應(yīng)的服務(wù)器。若服務(wù)器和地磁設(shè)備同在本地，則此ip地址可以通過地磁設(shè)備上的Wifi模塊配置為本地服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)ip地址，通過本地服務(wù)器接收本地地磁設(shè)備的地磁數(shù)據(jù)。若服務(wù)器是不在本地的遠(yuǎn)程服務(wù)器，則地磁設(shè)備上的Wifi模塊需要經(jīng)過配置，通過本地的有線網(wǎng)絡(luò)或無線路由器將地磁數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，此ip地址為遠(yuǎn)程服務(wù)器的靜態(tài)ip地址。
[0014]服務(wù)器端的通訊軟件始終處于運行狀態(tài)，可以自動在指定時間接收地磁設(shè)備傳輸來的數(shù)據(jù)，并可以手動點擊通訊軟件相應(yīng)按鈕，對聯(lián)網(wǎng)地磁設(shè)備進(jìn)行時間校準(zhǔn)，使各臺設(shè)備的時間始終與服務(wù)器保持一致。
[0015]服務(wù)器端的波形處理軟件始終處于運行狀態(tài)，可以自動在指定時間將地磁數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地磁波形圖顯示出來。
[0016]服務(wù)器端同一地區(qū)的地磁波形圖若在同一時刻出現(xiàn)地磁波形突變，則視為該地區(qū)5日內(nèi)將有地震發(fā)作，可以通過手動操作服務(wù)器端通訊軟件，對該地區(qū)的聯(lián)網(wǎng)地磁設(shè)備發(fā)出信號，讓這些地磁設(shè)備上的蜂鳴器發(fā)出警報聲?；蛲ㄟ^其他通訊手段，通知該地區(qū)地磁設(shè)備所有者。
[0017]由于單臺地磁設(shè)備放置地點受到干擾或是在某些方向存在明顯阻擋，可能存在誤報、漏報情況。所以同個地區(qū)的地磁設(shè)備越多，用于分析的數(shù)據(jù)也就越多，預(yù)測結(jié)果越準(zhǔn)確。
[0018]根據(jù)大數(shù)據(jù)原理，當(dāng)?shù)卮旁O(shè)備的數(shù)量分布足夠多的時侯，同一時刻地磁設(shè)備的地磁波形發(fā)生突變被視為非人為干擾的地震短臨信號，并且地磁突變幅度最大的地磁設(shè)備所在區(qū)域是地震中心區(qū)域，地磁突變幅度反映了地震的震級。所以，足夠多的地磁聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有利于對地震的時間、地點、級別三要素進(jìn)行綜合判斷分析。
【主權(quán)項】
1.一種可以實時監(jiān)測地磁異常并根據(jù)地磁突變進(jìn)行地震短臨預(yù)報的電子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2.單臺的地磁設(shè)備包括地磁傳感器，電路板，電源，電壓轉(zhuǎn)換電路，微處理器，微處理器程序下載接口電路，微處理器中的控制軟件，存儲器，復(fù)位開關(guān)，led指示燈，時鐘芯片，時鐘電源，蜂鳴器，wifi模塊。3.單臺的地磁設(shè)備實時采集地磁數(shù)據(jù)，通過服務(wù)器端通訊軟件將地磁數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端，由服務(wù)器端波形處理軟件將地磁數(shù)據(jù)生成單臺地磁設(shè)備的地磁波形圖。4.單臺的地磁設(shè)備可以設(shè)定地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臅r間間隔，例如I小時或半小時等。5.同個地區(qū)的多臺地磁設(shè)備聯(lián)合組成該地區(qū)地震短臨聯(lián)合監(jiān)測系統(tǒng)。6.多臺地磁設(shè)備產(chǎn)生的地磁數(shù)據(jù)可以分別傳輸?shù)蕉鄠€服務(wù)器端，也可以設(shè)定為傳輸?shù)酵粋€服務(wù)器端。7.多臺地磁設(shè)備產(chǎn)生的地磁數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)酵慌_服務(wù)器時，需要通過無線網(wǎng)絡(luò)或有線網(wǎng)絡(luò)。8.通過服務(wù)器端通訊軟件，可以校準(zhǔn)多臺地磁設(shè)備的時間，讓它們保持一致。9.將多臺地磁設(shè)備通過wifi模塊設(shè)置同一臺服務(wù)器的ip地址，可以通過運行服務(wù)器上的通訊軟件，將這些地磁設(shè)備上存儲的地磁數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸?shù)椒?wù)器指定文件目錄下。10.通過服務(wù)器端波形處理軟件，可在設(shè)定的時間自動將地磁數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地磁波形的圖片形式。11.若同一地區(qū)的多臺不同地磁設(shè)備數(shù)據(jù)所生成的波形圖在同一時間出現(xiàn)地磁突變，則認(rèn)為這種突變不是人為原因造成的干擾，可以確定為該地區(qū)的地磁異常，且這種突變被視為該地區(qū)的地震短臨信號，地震將在I小時后，5天內(nèi)發(fā)生。12.斷裂帶地區(qū)的地磁設(shè)備分布越多越密集，就越容易準(zhǔn)確判斷地震中心區(qū)域和震級。13.地磁波形突變的幅度越大，意味著地震級別越大。14.通過波形分析后，確定地震將會在5天內(nèi)發(fā)作，可以通過服務(wù)器端軟件向地磁設(shè)備發(fā)送指令，讓地磁設(shè)備上的蜂鳴器響起。15.地震預(yù)報信息也可以通過電腦、手機(jī)等其他通訊設(shè)備進(jìn)行傳遞。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)的地磁傳感器實時聯(lián)網(wǎng)地震短臨監(jiān)測系統(tǒng)及其預(yù)報方法，包括地磁設(shè)備與服務(wù)器。其中，地磁設(shè)備是一個包括地磁傳感器、微處理器、通訊模塊在內(nèi)的電子系統(tǒng)，是進(jìn)行地磁數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸?shù)膯为氃O(shè)計開發(fā)的終端設(shè)備。服務(wù)器是安裝了服務(wù)器通訊軟件來接收地磁數(shù)據(jù)的設(shè)備，可以是電腦或手機(jī)等。通過安裝在服務(wù)器上的通訊軟件和波形處理軟件，將地磁設(shè)備傳輸?shù)椒?wù)器的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地磁波形圖，可觀察到地磁的突變。若同地區(qū)不同放置點的多個地磁設(shè)備同時發(fā)生突變，則視為地震短臨信號，通常在1小時后且5天內(nèi)發(fā)生。地磁波形突變幅度最大的地區(qū)是震中區(qū)域，并且這種地磁變化幅度的大小可以用于輔助判斷地震級別的大小。
【IPC分類】G01V3/40, G01V1/00
【公開號】CN104914459
【申請?zhí)枴緾N201510259946
【發(fā)明人】謝镕鍵
【申請人】謝镕鍵
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月18日