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、分析、報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于地震監(jiān)測、分析、報警的儀器?？梢蕴岣叩卣鸨O(jiān)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(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)難度高、功能相對簡單、預(yù)報準(zhǔn)確性偏低、可靠性相對 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)測臺站等各種場合使用 的小型低成本地震監(jiān)測、分析、報警器。
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、可預(yù)報的。尤其是大地震發(fā)生之前，可以借助于儀器的觀測， 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?，F(xiàn)象，從中提取發(fā)生地震的準(zhǔn)確 前兆信號，這是地震預(yù)報工作的基礎(chǔ)，目前，開展地震前兆監(jiān)測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)星照片分析以及動物異?；顒拥痊F(xiàn)象的收集與綜合分析。遺憾的是， 地震科技工作者對大多數(shù)復(fù)雜的地震尚無法作出準(zhǔn)確的預(yù)報。地震預(yù)報特別是短臨地震預(yù)報，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物的損失。本發(fā)明所涉及的儀器，能夠及時發(fā)現(xiàn) 臨震異常震動和真實地震，發(fā)出臨震異常瞀報和地震警報，并能智能地分析和記錄地震數(shù)據(jù)，提供了一種 髙效簡便地對地震進(jìn)行連續(xù)不間斷監(jiān)測、分析、報警的手段。發(fā)明內(nèi)容為了解決地震監(jiān)測、分析、報警的普及性、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，使用嵌入式硬件和軟件實現(xiàn)信號的采集、處理，使用模式識別技術(shù)做 數(shù)據(jù)分析，并提供不同情況的聲光信號。本儀器具有可靠性設(shè)計，以最佳方式提髙地震監(jiān)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(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)難度高、功能相對簡單、預(yù)報準(zhǔn)確性偏 低、可靠性相對較差、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)測臺站 等各種場合使用的小型低成本地震監(jiān)測、分析、報警器。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)三個正交方向的地震信號， 使用嵌入式硬件軟件對地震信號進(jìn)行采集和處理，使用模式識別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取地震時間、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)接口提供地震時間、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，可以自 動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)是以最佳方案實現(xiàn)了地震信號的監(jiān)測、采集、處理、分析，嵌入式軟件中包含模 式識別模塊，并有測量數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的存儲記錄功能，并且該儀器可以與微機(jī)連接，將地震監(jiān)測數(shù)據(jù)和 分析結(jié)果送入微機(jī)進(jìn)行存儲、分析和進(jìn)一步處理，實現(xiàn)了低成本、簡單易用、功能強(qiáng)大、界面友好、工作 可靠的地震監(jiān)測、分析、報警儀器。


附圖是本發(fā)明所涉儀器的結(jié)構(gòu)框圖與信號流向示意圖。圖中有三軸加速度傳感器、具有信號采集、信 號處理、信號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，輸出三個正交方向的加速度測量值，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 儀器自動校正和地震模式識別功能，發(fā)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(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)需要啟動指示燈、發(fā)聲器給出聲光信號。
具體實施方式
本發(fā)明所涉及儀器為一個小型盒子，使用時插在墻壁電源插座上并開機(jī)即可，可以連接微機(jī)，將地震 監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果送入微機(jī)進(jìn)行存儲、分析和進(jìn)一步處理，易于實現(xiàn)地震監(jiān)測、分析、報警的數(shù)學(xué)化和 網(wǎng)絡(luò)化，此時微機(jī)上需要安裝另外配套設(shè)計的功能軟件。
權(quán)利要求
1.使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，是對地震進(jìn)行監(jiān)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，使用嵌入式硬件和軟件對三軸加速度傳感器輸出信號進(jìn)行采集、處理，使用模式識別技術(shù)做數(shù)據(jù)分析，并提供不同情況的聲光信號。使用顯示屏、指示燈、發(fā)聲器提供地震時間、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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，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(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，使用嵌入式硬件和軟件對三軸加速度傳感器的輸出信號進(jìn)行釆集和處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，使用模式識別技術(shù)分析得到有無地震、地震時間、震中方向、震中距離、地震強(qiáng)度信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，進(jìn)行連續(xù)不間斷的監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)臨震異常震動和真實地震，發(fā)出臨震異常警報和地震 警報。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，能夠?qū)﹄娫辞闆r、自身狀態(tài)給出不同的聲光指示。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，能夠自動校正，以改善基線偏移現(xiàn)象。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，可以與微機(jī)連接，將地震監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果送入微機(jī)進(jìn)行存儲、分析和進(jìn)一步處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，能夠?qū)χ匾獪y量數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進(jìn)行存儲記錄。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器，其特 征在于，有在電源不足、故障情況下繼續(xù)工作的能力。
全文摘要
使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件的地震監(jiān)測、分析、報警器使用三軸加速度傳感器、嵌入式硬件和軟件、模式識別技術(shù)解決地震監(jiān)測、分析、報警的普及性、易用性、高效準(zhǔn)確性、可靠性難題，改善目前類似儀器成本高、專用性強(qiáng)等狀況，提供適用于家庭、學(xué)校、地震監(jiān)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(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)并發(fā)出臨震異常警報和地震警報?？梢耘c微機(jī)連接，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果送入微機(jī)進(jìn)一步處理，實現(xiàn)數(shù)學(xué)化和網(wǎng)絡(luò)化。本儀器進(jìn)行了可靠性設(shè)計，可以自動校正而改善基線偏移現(xiàn)象，有在電源不足、故障情況下繼續(xù)工作的能力，使用顯示屏、指示燈和發(fā)聲器提供電源情況、工作狀態(tài)、有無地震、地震強(qiáng)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(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者趙岳生 申請人:趙岳生