CN105336112A - 一种民用地震报警器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种民用地震报警器，包括至少一个地震感应器、与地震感应器相连的报警电路以及横波感应装置，其特征在于，所述地震感应器内设有纵波感应装置，纵波感应装置由外壳、弹性构件、圆球和伸缩节组成；所述横波感应装置由内管、铜环组成；所述外壳和内管由玻璃制成一体结构。本发明具有结构简单、实施方便、生产成本低的特点，更重要的是，可以通过调整地震感应器的数量来调整产品价格，使本发明适合各个阶层的需要。

Description

一种民用地震报警器

技术领域

本发明涉及一种民用地震报警器。

背景技术

“5·12”汉川大地震，使多少个鲜活的生命瞬间陨落，震撼着每个中国人的心灵。如果地震报警器能够提前报警，即使是一秒钟，很多人就会有生存下来。地震报警器（特别是民用地震报警器）的开发显得非常重要。

由地震波的知识可以知道，纵波（P波）使地面产生上下颠簸，但破坏较小，横波（S波）使地面产生水平晃动，是造成破坏的主要因素。但S波（约每秒4千米）较P波（约每秒7千米）传播速度慢。如果能快速获取P波的到时，利用两种波的到时差，可以提前数秒到数十秒的时间采取避震措施。

事实上，国家地震局有精密度很高、能够提前时间更多的地震监测仪器，但是要专人管理且价格高昂，没有广泛民间使用的可能性。

利用重力加速度传感器感应地震动的地震报警器，家庭使用为单机型，对可能的干扰进行预先采集保存，报警器随时采集数据并与保存的数据进行对比来消除误报，存在干扰源数据不完整，容易引起误报，价格也仍显得昂贵，大量推广的可能性也较小。

发明内容

为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的民用地震报警器，利用地震横波与纵波的时间差，分别感应地震时的横波和纵波，再利用报警电路实现地震报警。

为达成以上所述的目的，本发明的一种民用地震报警器采取如下技术方案：

一种民用地震报警器，包括至少一个地震感应器、与地震感应器相连的报警电路以及横波感应装置，其特征在于，所述地震感应器内设有纵波感应装置，纵波感应装置由外壳、弹性构件、圆球和伸缩节组成；所述横波感应装置由内管、铜环组成；所述外壳和内管由玻璃制成一体结构。

所述地震报警器中每一个地震感应器均配置一个接收横波的触发器和接收纵波的触发器，所有接收横波的触发器与一个与门连接，所有接收纵波的触发器与另外一个与门连接。

所述外壳底端内壁上设有向外壳底端中心延伸的底座，外壳内部为真空状态，底端还设有向外壳四周延伸的延伸圈，在所述延伸圈上设有用于固定地震感应器的固定螺孔；所述底座底部设有报警电路连接点a和c，报警电路连接点a与弹性构件上端连接，报警电路连接点c与伸缩节连接，伸缩节由伸缩装置、螺杆和螺帽组成，安装于底座上，在底座底部设有报警电路连接点b，所述横波感应装置的内管上端固定于外壳内壁顶端，下端与铜环连接，铜环的另一端通过铜丝与报警电路连接点b连接。

所述圆球为钢球或铜球，位于伸缩节正上方，并固定于弹性构件下端，弹性构件的上端固定于外壳内壁顶端；所述螺杆上端固定在伸缩装置的中部，下端延伸出底座螺帽安装于螺杆下端上；所述铜环与圆球位于同一高度。

在本发明中，地震动感应器，主要利用弹簧传递振动波的滞后性，来检测地震时的P波，而安装于外壳底端的伸缩节则实现对地震强度感应的灵敏度调节；利用触发器的上升沿和延时特性，检测地震时的微小振幅，相当于开环放大，提高灵敏度，同时消除元器件的差异，减少误报；而与门电路，将多个地震感应器分别感应的信号进行比较，从而极大地消除误报；利用地震时P波比S波传播速度快的特点，使P波对S波振动信号进行闭锁，减少风雨等自然因素对建筑物横向干扰，从而进一步降低误报率；最后利用保持继电器的双稳态和时间继电器的延时作用，使报警器针对横波和纵波分别发出报警信号。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：

本发明结构简单、实施方便，生产成本低，更主要的是，本发明可以适当增减地震感应器和相应的触发器来调整生产成本，相应地调整市场售价，如果使用3个联网的报警器，其市场售价为300元左右(目前，市场上出现的单机型地震报警器一般售价为1800元/台左右)，与现有技术相比，性价比具有明显优势。使用者可以根据自己的经济能力购买相应价位的产品，使得本发明能够适应各社会阶层的需要，使地震报警器民用成为了可能，极大地方便了产品推广。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明的报警电路的系统框图。

附图中标号对应名称：1-外壳，2-弹性构件，3-圆球，4-底座，5-伸缩装置，6-螺杆，7-螺帽，8-内管，9-铜环，10-铜丝，11-延伸圈，12-固定螺孔。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

如图1、图2所示，本发明的一种民用地震报警器，包括至少一个地震感应器，以及与地震感应器相连的报警电路，其特征在于，所述地震感应器包括外壳1、弹性构件2、圆球3和伸缩节，所述外壳1底端内壁上设有向外壳1底端中心延伸的底座4，伸缩节安装于底座4上，圆球3位于伸缩节正上方，并固定于弹性构件2下端，弹性构件2的上端固定于外壳1内壁顶端，所述弹性构件为弹簧。

通过调节伸缩节的螺帽7，可以任意调节伸缩节的伸缩，即调节弹簧和圆球3之间的距离，从而调节地震不同烈度时的报警，即调节地震报警器的灵敏度。

地震感应器的外壳1类似电子管的结构，通过抽真空（真空度要求不高）来尽量避免空气扰动，同时避免灰尘和水分对金属触点的污秽和氧化，使地震报警器保持较高的灵敏度，且大大延长产品寿命。

正常情况下，圆球3和弹簧处于相对静止状态，当发生地震时，首先，地震纵波（P波）传递到地震感应器，伸缩节和外壳1一起向上运动，弹簧上端与外壳1固定也同时向上运动，由于弹簧的结构特性决定了弹簧下端要克服圆球3带来的弹性形变，因此将滞后一定时间后才与圆球3—起向上运动。但是，在圆球3向上运动之前，圆球3处于相对静止状态，而伸缩节和外壳1等一起向上运动，当伸缩节与圆球3接触到一起时，接通触发电路。当报警电路中的触发器检测到上升沿时，延迟1-2ms(这样可以消除圆球和伸缩节的调节间距的误差，也消除弹簧和电子元器件的离散偏差)。当2-3个地震感应器同时感应到地震时，既2-3个连接地震感应器的触发器均有上升信号传递时，才触发纵波报警，同时启动横波报警电路。通过2-3个地震感应器的信号比较，可以有效防止误报。

当地震横波传递到地震感应器时，圆球水平摇摆，当圆球3与铜环9接触时，接通触发电路，当触发器检测到上升沿时，延迟1-2ms(消除圆球3和铜环9间距的误差，也同时消除弹簧和电子元器件的离散偏差)。当2-3个地震感应器同时感应到地震时才触发横波报警，最大限度地消除误报，同时关闭纵波报警电路，避免重复报警。当延迟15分钟后，报警器复位，重新启动报警电路。

报警声音可以在报警电路中自行设定，如：地震P波来了，地震纵波来了！地震S波来了，地震横波来了！等等报警语音。

报警灯光一般采用闪烁的LED灯光报警。

在汶川地震余震中，本发明于2009年5月19日在成都检测到汶川3.7级地震，并发出了报警信号。但汶川发生3.7级地震，传到成都的地震烈度应该低于3度，这表明本发明的灵敏度过高。在调低了灵敏度，即调整伸缩节改变伸缩节与圆球之间距离后，2009年6月3日汶川3.8级地震，本发明在成都测试时没有报警。由此可见，本发明具有很高的灵敏度，并且可通过调整伸缩节来实现灵敏度的任意调节。

本发明的原理：利用弹簧传递振动波有一定时间滞后的原理，使地震感应器感应地震时的P波，再利用数字开关电路进行地震报警，同时将2-3个地震感应器的感应结果进行比较，最大限度地消除误报，实现地震准确报警。

Claims (4)

1.一种民用地震报警器，包括至少一个地震感应器、与地震感应器相连的报警电路以及横波感应装置，其特征在于，所述地震感应器内设有纵波感应装置，纵波感应装置由外壳、弹性构件、圆球和伸缩节组成；所述横波感应装置由内管、铜环组成；所述外壳和内管由玻璃制成一体结构。

2.根据权利要求1所述的一种民用地震报警器，其特征在于，所述地震报警器中每一个地震感应器均配置一个接收横波的触发器和接收纵波的触发器，所有接收横波的触发器与一个与门连接，所有接收纵波的触发器与另外一个与门连接。

3.根据权利要求1所述的一种民用地震报警器，其特征在于，所述外壳底端内壁上设有向外壳底端中心延伸的底座，外壳内部为真空状态，底端还设有向外壳四周延伸的延伸圈，在所述延伸圈上设有用于固定地震感应器的固定螺孔；所述底座底部设有报警电路连接点a和c，报警电路连接点a与弹性构件上端连接，报警电路连接点c与伸缩节连接，伸缩节由伸缩装置、螺杆和螺帽组成，安装于底座上，在底座底部设有报警电路连接点b，所述横波感应装置的内管上端固定于外壳内壁顶端，下端与铜环连接，铜环的另一端通过铜丝与报警电路连接点b连接。

4.根据权利要求1所述的一种民用地震报警器，其特征在于，所述圆球为钢球或铜球，位于伸缩节正上方，并固定于弹性构件下端，弹性构件的上端固定于外壳内壁顶端；所述螺杆上端固定在伸缩装置的中部，下端延伸出底座螺帽安装于螺杆下端上；所述铜环与圆球位于同一高度。