CN105242303B - 一种接受地壳力学信息的元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接受地壳力学信息的组合元件，包括：上中下平板，上下侧板，组合接合而成，通过连接元件同仪器的信息转换、采集器件形成地震前兆监测系统，经变换平板和侧板、侧板间不同的夹角，可以同时接受来自东西南北和上下全方位的力学信息，采用地震结构爆裂动力学理论方法对信号进行识别，预测地震的震级、震中和爆发时间。
Description
技术领域
本发明涉及地震预测预报技术领域，具体地，涉及一种接受地壳力学信息的元件，将所接受的地震前兆信息转换后，可以对地震进行预测预报。
背景技术
地震是人类千百年来最严重的自然灾害，人类迫切地希望能够预报地震。钱复业、赵玉林、赵璧如等人发明了HRT波地震预报监测系统(申请号：200820000524.0)，又称PS100地电仪，引入CDMA技术显著提高了抗干扰能力，测试精度提高了两个量阶，通过地电阻率、地电场的测量，利用引潮力产生的谐振共振波(HRT波)，预测地震三要素(震中、震级和发震时间)，迎来了转机。孙威发明的SW(如应力、谐振和地磁等)监测仪，也提供了地震预测的基本数据，预测了一些地震。他们接受地壳信息的元件，通常有多个独立的测道，如东西向，南北向，北西向，北东向等。由于震源构造十分复杂，传播的路径更为复杂，这些独立测道，多有接受不到震源发出的信息，或是信号强度低，给前兆信息的判识带来困难，容易引起误报，漏报。为了准确预测预报地震，迫切需要发明新的接受地壳力学信息的元件。
发明内容
目前地震前兆监测的元件，例如地电阻率，地电位的元件，也就是埋置地下的电极，为平板型，圆棒状等。这些极板、极棒，分别埋置于不同方向，如南北向，东西向，北东向，北西向等。由于地震震源构造复杂，传播路径复杂，这些电极有时全部接受不到信号，有时个别方向尚能接收到，常常信号弱，造成前兆信号难以识别，地震预测预报，举步维艰。
为了解决现有力学信息接受元件，接受能力低、信号弱等问题，本发明提出了一种复合组合元件，可以同时接受地震包体从不同方向和角度，发出的力学信息。本复合组合元件包括：
由上下组合元件构成的复合电极，上下组合电极，分别是两块互相垂直的侧向条状板极与一块平面板极构成，上下极板互成直角经焊接连成一体，上平板经钻孔装上接线柱。组合电极极板，可以互成直角，也可以互成其它角度，如45°。这样的复合组合电极，可以同时接受来自东西南北，上下，或是其它角度方向的信息。
优选的复合组合电极，上下极板互为直角。
构成复合组合元件的板材，可以是导电材料，如不锈钢板，铅板，碳板，或其它导电板材。
优选的复合组合板材是不锈钢。
对于接受应力的复合组合元件的板材，可以是非导电材料，如塑料，合金材料。上组合版可以固定应变片类应力接受转换元件。
本组合板材尺寸范围，可以是数厘米(cm)，至数米(m)。优选尺度，25cm至50cm。
电位，电阻率的测量，需要两个电极，极距可以是数米(m)至数千米(m)。优选的极距，15m至50m。
本发明的上平板，通过电极连接柱接入电阻率、电位等数据采集器；也可以连接应力应变片接入应力应变等数据采集系统；或是连接地磁元件接入磁场采集系统。最后形成包括电信号、应力应变信号以及磁场信号等系统的地震前兆监测诊断手段。
本发明基于地震结构爆裂动力学理论和地震前兆共振波理论，以及地震包体(Seismic Occlusion Body，SOB)和位于其下方的供能包体(Inclusion Body of Energy，IBE)的两大发现。一般的地震震源位于地球的岩石圈，它的能量积累主要源于其下方的壳幔结构包体，供能包体。当震源能量达到地震包体破裂的临界值时，地震结构将局部破裂，形成共振波；这时还需要形成地震能的释放通道。只有地震包体接受到供能包体的足够能量，形成持续的共振包，完全开通能量释放通道(爆炸烟囱)，地震才会爆发。临震前兆的持续时间约12天，开始出现共振包的时间约在地震爆发前的7天。这个时间被称作地震预报的“黄金周”。以电阻率测量为例，以前的平面电极，尽管在多个方向布局，许多方向常常记录不到信号，或是记录不到完整的前兆信号，造成了地震预测的诸多困难。本发明复合组合元件，能同时连续地接收到来自东南西北和上下的信息，应用共振包识别地震前兆的技术，容易判识地震的震级、震中和地震爆发时间。不容易发生误判，显著提高了地震预测预报的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图1中：
图1为本发明的典型的复合组合元件图。
图2和图3是本发明接受的地电信号，转换为典型的地电阻率信号，由此可以识别震级和发震时间。
附图标记说明：
1、接线柱；2、上平板；3、4、上侧板；5、中平板；6、7、下侧板；8、下平板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明首先作为电极组件，应用于PS100地电仪，以获取电阻率-时间数据系统。
本实施例，参附图1，为本发明的典型的地壳力学信息的接受元件，电信息接受元件示意图，由上下组合元件构成的复合电极，上下组合电极，分别是两块互相垂直的侧向条状板极与一块平面板极构成，上下极板互成直角经焊接连成一体，上平板2经钻孔装上接线柱1。上、中、下平板2、5及8，同上侧板3、4及下侧板6、7，经焊接组合成完整元件系统。组合电极极板，是不锈钢。上下极板尺寸，均为25cm×50cm；上、中、下平的板尺寸均为30cm×30cm。
该系统可以接受源自地震包体发出的信息，反映地震包体的波动过程，包括谐振波，共振波，各种叠加波，特别是潮汐波-共振波的运动过程。结合曾雄飞专利申请，201510096455.2关于地震预测的技术方法，进行地震三要素的预测预报：共振周期决定震级，快慢波时差决定震中距，共振包成长决定发震时间。2015年3月9日本发明首先安装于惠州市三宝生物化学科技有限公司引进的PS-100地电仪，进行调试。4月2日正式进行地震前兆监测。准确地监测到尼泊尔地震的前兆信息。
图2是2015-04-17至04-18记录的前兆震波图，精确记录的共振周期：12604s＝210.06min＝3.501h，震级8.13级。
图3是2015-04-17至04-26记录的共振包前兆成长图。04-18开始出现，按照黄金周规则，18+7＝25，25日将爆发8.1级地震。
震中的确定需要三个台站。依据中国地质大学(武汉)曾佐勋提供的地电位图，刘根深提供的良乡应力数据，最后确定尼泊尔4-25地震的三要素：
计算预测值：
震级8.10±0.19，N＝33；震中28.0N/84.67E；发震时间2015-04-25。
中国地震台网的监测值：
震级8.1；震中28.2N/84.7E；发震时间2015-04-25：14：11：26.00。
两者之间符合良好。
本发明复合组合元件，结合共振包监测数据的地震预测方法，还具有以下优点：
1、将多通道，通常是四个以上的通道，通过复合组合变成一个通道，获取系统的、完整的地震前兆信息，有利于减少误判，提高地震预测预报的准确率；
2、本发明的复合组合元件，减少了3/4以上的通道，可以节省监测仪器大量元器件，降低仪器成本，提高仪器质量；
3、本发明的上平板，可接入电阻率、电位等数据采集器，应力应变数据采集系统，或是磁场采集系统，形成包括电信号、应力应变信号以及磁场信号等系统的地震前兆监测手段。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种接受地壳力学信息的组合元件，其特征在于，包括：由上组合元件、中平板(5)、下组合元件构成的复合电极；所述复合电极由上平板(2)中平板(5)、下平板(8)、第一上侧板(3)、第二上侧板(4)、第一下侧板(6)、第二下侧板(7)组合接合而成；所述上组合原件是由两块互成角度的第一上侧板(3)和第二上侧板(4)与上平板(2)构成，所述下组合元件是由两块互成角度的第一下侧板(6)和第二下侧板(7)与下平板(8)构成；第一上侧板(3)和第二上侧板(4)互成直角经焊接连成一体，第一下侧板(6)和第二下侧板(7)互成直角经焊接连成一体；上平板(2)经钻孔装上接线柱，通过连接元件同仪器的信息转换、采集器件形成地震前兆监测系统，所接受的地震前兆信息经识别，可以对地震进行预测预报。
2.根据权利要求1所述的接受地壳力学信息的组合元件，侧板间以不同夹角同平板接合。
3.根据权利要求1和权利要求2任一所述的接受地壳力学信息的组合元件，平板和侧板尺寸，是10厘米至100厘米。
4.根据权利要求1和权利要求2任一所述的接受地壳力学信息的组合元件，所述的接受地壳力学信息的组合元件，其材料是导电材料或是非导电材料。
5.根据权利要求4所述的接受地壳力学信息的组合元件，电位和电阻率的测量，采用导电材料，应力应变测量采用非导电材料，而磁测量采用磁性材料。
6.根据权利要求5所述的接受地壳力学信息的组合元件，电阻率测量，材料是不锈钢，板材尺寸在20厘米至100厘米之间进行选择。
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