CN104914459A - 地磁传感器实时联网地震短临监测系统及预报方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据的地磁传感器实时联网地震短临监测系统及其预报方法，包括地磁设备与服务器。其中，地磁设备是一个包括地磁传感器、微处理器、通讯模块在内的电子系统，是进行地磁数据采集、存储、传输的单独设计开发的终端设备。服务器是安装了服务器通讯软件来接收地磁数据的设备，可以是电脑或手机等。通过安装在服务器上的通讯软件和波形处理软件，将地磁设备传输到服务器的原始数据转化为地磁波形图，可观察到地磁的突变。若同地区不同放置点的多个地磁设备同时发生突变，则视为地震短临信号，通常在1小时后且5天内发生。地磁波形突变幅度最大的地区是震中区域，并且这种地磁变化幅度的大小可以用于辅助判断地震级别的大小。

Description

地磁传感器实时联网地震短临监测系统及预报方法

技术领域

本发明涉及一种地震预测方法和系统，尤其涉及一种将尽可能多的地磁设备进行联网，以实时监测地磁波形图异常突变的地震短临预测方法和系统。

背景技术

地震短临预测是世界性难题，需要诸多临震指标加以判断，其中一项重要指标是地磁异常。由于国家和地方政府的财政资金有限，目前政府的专业地磁台站建设成本较高，运营维护成本较高，而且数量有限，不能密集覆盖断裂带危险区域。

相对于政府和专门机构的大型专业设备，小型的适合家用的地磁设备不仅体积小，安装和维护都很方便，而且价格低廉，可以充分弥补国家专业地磁台站数量的不足。

我国是地震多发地区，城市人口密集，所以迫切需要符合《国家防震减灾法》精神的适合普通大众装配的低成本的地磁设备和联网实时监测地磁异常的方法。这种基于大数据的地磁传感器实时联网地震短临监测系统及其预报方法，可以充分发挥群测群防的优势，最大限度保障人民的生命和财产安全。对于大级别的伤害性地震，有充足的时间进行评估判断并组织震区人民有秩序地及时撤离危险建筑区域。

发明内容

本发明目的是提供一种具有地磁波形突变监测功能的地磁传感器实时联网地震短临监测系统及其预报方法，以克服地震短临预报难题。

本发明采用如下技术方案：一种地磁设备，包括地磁传感器，电路板，电源，电压转换电路，微处理器，微处理器程序下载接口电路，微处理器中的控制软件，存储器，复位开关，led指示灯，时钟芯片，时钟电源，蜂鸣器，wifi模块。一个接收单台或多台地磁设备数据的服务器，服务器上运行着通讯软件与波形处理软件，定时接收地磁数据并显示为对应的地磁波形。

上述地磁设备上的wifi模块可以配置服务器静态ip地址，使得地磁传感器数据可以传输到这个指定ip地址的服务器。

服务器端通讯软件可以对联网地磁设备进行时间校准，以保证这些地磁设备数据时间与服务器时间保持统一。

通过对地磁波形的分析后，判断需要发布地震短临预报信息时，通过服务器端通讯软件可以使指定的联网地磁设备蜂鸣器发出警报声。

上述对本发明结构和方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、成本低，利于大量推广，以加强地震观察区域的监测力度。本发明的方法和系统用于在观察区域范围内为数众多的监测点低成本地收集磁场数据。2、实时采集数据并快速展示地磁波形突变。大量地磁数据可以在指定的很短时间间隔传输到服务器端进行地磁波形动态监测分析，从而能够快速地进行短临地震分析与预测。3、在本发明的地震预测方法中，在观察区域范围内为数众多的监测点处测量地磁，分析在观察区域范围内的地磁波形同一时间的 突变强度，以估计地震区域、地震发生时间和强度。

附图说明

图1是用于说明本发明的地磁传感器实时联网地震短临监测系统的概念图。

图2是多个地磁设备监测区域的地磁变动趋势及震中位置确认图。

图3是本发明的内部结构示意图。

图4是本发明的地磁传感器实时联网地震短临监测系统的动作流程图。

具体实施方式

本地磁传感器实时联网地震短临监测系统适用于家庭、单位等场所，地磁设备的放置应遵循以下原则：地磁设备应平放在桌凳等物品上，按设备外壳上东南西北的指示方向放好。地磁设备不能放置于被墙壁完全密封遮挡的密闭环境，需要放置在水平方向尽量无遮挡的环境中，例如阳台或是设备放置点同一水平面上有多扇窗户的非密闭型室内。地磁设备放置位置，不能近距离靠近电视、电脑等电子产品，尤其在水平方向不能靠近电冰箱等大型家电产品，并且不能被人或动物等触碰及抖动，以免造成干扰。

地磁设备电源插入220V电源插座通电后，地磁设备指示灯开始闪烁，表明设备已开始工作，在实时采集和存储地磁数据。

通过电脑或手机，可以发现地磁设备上的wifi模块的无线信号，进行连接并配置，地磁数据将在指定的时间间隔自动传输到设置的ip地址对应的服务器。若服务器和地磁设备同在本地，则此ip地址可以通过地磁设备上的wifi模块配置为本地服务器的内网ip地址，通过本地服务器接收本地地磁设备的地磁数据。若服务器是不在本地的远程服务器，则地磁设备上的wifi模块需要经过配置，通过本地的有线网络或无线路由器将地磁数据传输到远程服务器，此ip地址为远程服务器的静态ip地址。

服务器端的通讯软件始终处于运行状态，可以自动在指定时间接收地磁设备传输来的数据，并可以手动点击通讯软件相应按钮，对联网地磁设备进行时间校准，使各台设备的时间始终与服务器保持一致。

服务器端的波形处理软件始终处于运行状态，可以自动在指定时间将地磁数据转化为地磁波形图显示出来。

服务器端同一地区的地磁波形图若在同一时刻出现地磁波形突变，则视为该地区5日内将有地震发作，可以通过手动操作服务器端通讯软件，对该地区的联网地磁设备发出信号，让这些地磁设备上的蜂鸣器发出警报声。或通过其他通讯手段，通知该地区地磁设备所有者。

由于单台地磁设备放置地点受到干扰或是在某些方向存在明显阻挡，可能存在误报、漏报情况。所以同个地区的地磁设备越多，用于分析的数据也就越多，预测结果越准确。

根据大数据原理，当地磁设备的数量分布足够多的时侯，同一时刻地磁设备的地磁波形发生突变被视为非人为干扰的地震短临信号，并且地磁突变幅度最大的地磁设备所在区域是地震中心区域，地磁突变幅度反映了地震的震级。所以，足够多的地磁联网设备有利于对地震的时间、地点、级别三要素进行综合判断分析。

Claims (15)

1.一种可以实时监测地磁异常并根据地磁突变进行地震短临预报的电子系统和网络系统。

2.单台的地磁设备包括地磁传感器，电路板，电源，电压转换电路，微处理器，微处理器程序下载接口电路，微处理器中的控制软件，存储器，复位开关，led指示灯，时钟芯片，时钟电源，蜂鸣器，wifi模块。

3.单台的地磁设备实时采集地磁数据，通过服务器端通讯软件将地磁数据传输到服务器端，由服务器端波形处理软件将地磁数据生成单台地磁设备的地磁波形图。

4.单台的地磁设备可以设定地磁数据进行传输的时间间隔，例如1小时或半小时等。

5.同个地区的多台地磁设备联合组成该地区地震短临联合监测系统。

6.多台地磁设备产生的地磁数据可以分别传输到多个服务器端，也可以设定为传输到同一个服务器端。

7.多台地磁设备产生的地磁数据远程传输到同一台服务器时，需要通过无线网络或有线网络。

8.通过服务器端通讯软件，可以校准多台地磁设备的时间，让它们保持一致。

9.将多台地磁设备通过wifi模块设置同一台服务器的ip地址，可以通过运行服务器上的通讯软件，将这些地磁设备上存储的地磁数据统一传输到服务器指定文件目录下。

10.通过服务器端波形处理软件，可在设定的时间自动将地磁数据转换为地磁波形的图片形式。

11.若同一地区的多台不同地磁设备数据所生成的波形图在同一时间出现地磁突变，则认为这种突变不是人为原因造成的干扰，可以确定为该地区的地磁异常，且这种突变被视为该地区的地震短临信号，地震将在1小时后，5天内发生。

12.断裂带地区的地磁设备分布越多越密集，就越容易准确判断地震中心区域和震级。

13.地磁波形突变的幅度越大，意味着地震级别越大。

14.通过波形分析后，确定地震将会在5天内发作，可以通过服务器端软件向地磁设备发送指令，让地磁设备上的蜂鸣器响起。

15.地震预报信息也可以通过电脑、手机等其他通讯设备进行传递。