CN106297196B - 一种开关、智能主机和地震预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明地震技术领域，尤其涉及一种开关、智能主机和地震预警系统。开关包括用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间的第一传感器模块和加速度值判断模块。通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设持续时间时，产生第一地震提醒信息并发送。通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，由多个加速度值计算得知合加速度值，在峰值大于或等于预设等级地震产生的合加速度值，即产生地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

Description

一种开关、智能主机和地震预警系统

【技术领域】

本发明涉及地震技术领域，尤其涉及一种开关、智能主机和地震预警系统。

【背景技术】

从古至今，均有地震发生，在中国，最近几年地震频繁发生，属于严重的自然灾害，地震这种不可避免的自然灾害对于人类的生命危害是非常大的。为了做好地震防护，发出地震预警，让用户可以及时地获知地震消息，及时逃生，是一种有效的办法。但是由于地震的突发性，很少用户在第一时间能得到地震消息。

【发明内容】

本发明针对现有技术很少用户在家中能第一时间得到地震消息的技术问题，提供一种开关和地震预警系统，技术方案如下：

本发明提供一种开关，包括：

第一传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间；

第一加速度值判断模块，用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第一地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值；

其中，第一加速度值判断模块还判断在X,Y,Z三个方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大，当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动。

其中，开关还包括：

中值滤波器，用于以预设的中值滤波算法剔除加速度信号中的脉冲噪声信号；

低通滤波器，用于以预设的低通滤波算法剔除加速度信号中的高频信号。

其中，传感器模块采集X、Y和Z三个不同方向的加速度信号，加速度值判断模块采用三轴合一方法处理加速度信号对应的加速度值得到合加速度值，三轴合一方法的计算公式如下：

其中，tp(n)为第n个合加速度值，X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。

本发明实施例还提供一种智能主机，用于接收上述的开关发送的第一地震提醒信息并发送，还包括：

第二传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间；

第二加速度值判断模块，用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第二地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。

其中，智能主机将第一地震提醒信息与第二地震提醒信息进行比对后产生用于提醒地震发生的消息并发送。

本发明实施例还提供一种地震预警系统，包括：

多个开关，开关包括：

第一传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间；

第一加速度值判断模块，用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值；

其中，第一加速度值判断模块还判断在X,Y,Z三个方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大，当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动；

智能主机，用于在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，将用于提醒地震发生的消息推送至移动通信终端。

其中，智能主机还包括：

第二传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间；

第二加速度值判断模块，用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第二地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。

其中，还包括：

照明装置，智能主机在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，智能主机控制照明装置开启。

其中，还包括服务器，智能主机用于在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时或产生不少于预设数量的第二地震提醒信息时，进一步发送地震通知至服务器，服务器在同一时间接收到至少3个地震通知时，将当前时间和该地区发生地震的消息进行网络广播。

其中，开关还包括：

控制器，控制器用于配置预设等级、预设中值滤波算法、预设低通滤波算法、预设合加速度阈值和预设持续时间。

本发明实施例的开关通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，由多个加速度值计算得知合加速度值，在多个合加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的合加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第一地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

【附图说明】

图1为本发明实施例提供的一种开关的结构示意图。

图2为本发明另一实施例提供的一种开关的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种智能主机的结构示意图。

图4为本发明另一实施例提供的一种智能主机的结构示意图。

图5为本发明又一实施例提供的一种网关智能主机的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的一种地震预警系统的结构示意图。

图7为本发明另一实施例提供的一种地震预警系统的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供的一种开关21包括第一传感器模块11和第一加速度值判断模块12。第一传感器模块11用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间。第一加速度值判断模块12用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设持续时间时，产生第一地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。其中，预设等级地震可以为国家的法律法规规定的地震等级，如1级地震、1.5级地震、2级地震、2.5级地震、3级地震、3.2级地震、3.5级地震、4级地震等，在此不一一列举。

其中，预设合加速度阈值可根据西伯格地震烈度表进行换算，换算出相应地震等级。

如西伯格地震烈度表中烈度Ⅰ度时的合加速度值(单位：cm·s-2，下同)为<0.25，用户一般无感，只有地震仪器能记录，如本申请的开关2121可以记录。

烈度Ⅱ度时的合加速度值为0.25～0.5，用户感觉很轻。在极安静环境中，极少数感觉敏锐的人有感觉，处在楼上更容易感觉到。

烈度Ⅲ度时的合加速度值为0.5～1.0，用户感觉轻。少数在室内的人感觉地动如汽车很快从旁驶过，事后回忆才知道是地震。

烈度Ⅳ度时的合加速度值为1.0～2.5，用户感觉中度。室内大多数人有感，室外感觉的人不多；家具轻轻摇动或颤动，靠着放的玻璃、陶瓷器物轻相碰击；震动如载重汽车在不平道路上驰过。门、窗、屋、梁、地板轧轧有声，盆中水轻轻荡漾。人们感到有如重物坠下，床、椅摇晃如在舟中。惊醒一些睡觉的人，除了曾被地震吓坏了的人，一般不至惊慌。

烈度Ⅴ度时的合加速度值为2.5～5.0，用户感觉颇强。室内的人普遍觉察，房屋全盘摇动，户外劳动中的人亦大多数有感。树梢与灌木如被风吹，摇晃可辨。悬挂物来回摆动。带摆锤的时钟停摆或增大摆幅已停摆的也可以恢复摆动，报时发条振响。电线摇曳碰击，使电灯闪烁。壁上挂图和镜框与墙碰撞或发生歪斜，满盛水的器皿有些溢出。酒杯等高脚饮具可以倒翻，靠着墙安置的物件倒下。家具发出响声，轻的移了位置。门、窗自开自合打破了玻璃。睡觉的人普遍惊醒，个别人惊逃户外。

烈度Ⅵ度时的合加速度值为5～10，用户感觉强。人人惊慌，很多人逃出户外，感到立脚不稳。盆中水剧烈振荡。书画等物从墙上或架上掉落，器皿打碎，家具移动位置或推翻。教堂小钟和钟楼时钟自鸣。少数建造较好的房屋壁上微有裂缝，灰泥从屋顶和墙上掉落。不良房屋损坏较大，但仍不严重，屋瓦和烟囱个别坠下。

烈度Ⅶ度时的合加速度值为10～25，用户感觉很强。室内大小陈设物品大批翻倒和打坏，损失很大。教堂大钟自鸣。河湖水面兴起波浪，底下污泥腾起使水浑浊。沙石成分多的堤岸有些崩滑。井、泉水量发生变化。多数结构坚实的房屋遭到一定程度的损坏；墙面发生小裂缝，灰泥及装饰品大部分溃裂，屋瓦普遍滑下，许多烟囱裂了缝、掀了顶，或掉下砖石，不结实的齐屋面断掉；高楼上附着不牢的装饰坠落。骨架建筑只是壁泥和嵌墙损坏；结构不良和老朽房屋有不少破坏。

烈度Ⅷ度时的合加速度值为25～50，程度为破坏。大树全身剧烈摇动甚至摧折。笨重家具推移很远或倒翻。石像、石碑以及立于教堂、坟地、广场等地的类似物，在座基上捩转或倒下，坚固的石围墙断裂倾斜。大约四分之一房屋遭受严重破坏，个别坍塌，很多不能居住。骨架建筑的嵌墙大部分倾，木结构房屋多扭歪或推倒，教堂塔尖及工厂烟囱严重损坏，且因其倒下伤害附近房屋，加重了破坏。陡坡和潮湿地上发生裂缝，常冒水并夹沙泥。

烈度Ⅸ度时的合加速度值为50～100，程度为大破坏。大约二分之一砖砌房屋遭受破坏，坍塌的相当多，一般不能再居住，骨架建筑脱离基础，互相扼扭，折断骨架栓柄，造成严重破坏。

烈度Ⅹ度时的合加速度值为100～250，程度为毁灭。大约四分之三的建筑物遭到严重破坏，大部分坍塌。很好的木结构房屋和桥梁严重破坏，个别被毁。堰堤、水坝等设施或多或少明显损坏。铁路轻轻弯曲，地下管道(水管、气管、下水道等)折断、开裂或挠曲。石铺或柏油路面发生裂缝，由于猛烈挤压出现宽大的波形皱褶。疏松，特别是潮湿土地上发生裂缝，宽可达数厘米，在近水边的土地上，出现与水道平行的大裂缝，宽可至1米左右。山坡上表面疏松土层崩滑，下面岩土亦溃裂成块，崩落于山谷之中。河、湖水边的陡岸完全崩坏，滩水泥沙大量推移，改变原来形貌。井水骤涨骤落，江、河、湖水拍溅上岸。

烈度Ⅺ度时的合加速度值为250～500，程度为灾变。砖砌建筑全部坍塌，坚固的木结构房屋以及用柔性材料做成的小屋也只有个别幸存。桥梁等巨型建筑，即使是坚固的结构，亦遭破坏；粗壮的石柱破裂，钢梁折断。堤防、水坝全被破坏，常常是断错距离很大。铁轨剧烈弯曲以至挠折。地下管道全部破坏，不能使用。地面变化错综复杂，范围广大，与当地土质条件有关，一般是地开裂，开缝很大，低湿含水多的地区尤为严重，溃裂形式不一，有水平的，有垂直的，并以不同方式冒沙水浊泥。山崩、石坠现象很普遍。

烈度Ⅻ度时的合加速度值为500～1000，程度为大灾难。一切人工所兴，倒毁无遗。地表大规模变形，影响地面和地下水系，造成瀑布，江河壅塞，水流改道。

其中，第一加速度值判断模块12包括模数转换器，模数转换器将加速度信号转换成对应的加速度值。其中，预设持续时间为根据历史数据所整合的预设等级或以上地震的震感最小持续时间，本发明通过设置预设持续时间，在检测到的震动持续时间小于预设持续时间时不产生地震提醒消息，可过滤因人为因素造成的意外震动。

本发明实施例通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，在多个加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第一地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

如图2所示，在本发明另一个实施例中，开关21还包括中值滤波器13和低通滤波器14。中值滤波器13用于以预设的中值滤波算法剔除加速度信号中的脉冲噪声信号；由于物体在震动过程中第一传感器模块11采集的加速度信号会包含大量的脉冲噪声信号，在实际检测过程中必须剔除脉冲噪声信号，消除脉冲噪声信号主要使用中值滤波器13。中值滤波器13采用中值滤波方法，中值滤波方法是一种基于排序统计理论的能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个领域中各点值得中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。

低通滤波器14用于以预设的低通滤波算法剔除所述加速度信号中的高频信号。由于地震波的频率比较低，为了更精准的检测地震震动产生的加速度信号，低通滤波器14通过低通滤波算法对加速度信号进行二次滤波，把加速度信号中的高频信号剔除掉。

在本发明另一个实施例中，第一传感器模块11采集X，Y，Z三个不同方向的加速度信号。第一传感器模块11可设置为3D加速度传感器。第一加速度值判断模块12采用三轴合一方法处理加速度信号对应的加速度值得到合加速度值，三轴合一方法的计算公式如下：

其中，tp(n)为第n个合加速度值，X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。采取三轴合一方法处理数据，加速度值的增益不会随着第一传感器模块11的方位的变化而变化，克服了第一传感器模块11位置变化对收集有效加速度值的影响。

在本发明又一个实施例中，模数转换器将第一传感器模块11采集X，Y，Z三个不同方向的加速度信号转换成对应的加速度值，如X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。为提高地震预警的准确度，第一加速度值判断模块12还判断在X，Y，Z三个不同方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大。当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动，如装修的电钻引起的震动在各个开关21上产生的加速度信号被误判为发生地震的可能。假设开关21的第一传感器模块11采集的X轴上的加速度信号对应的加速度值一直为最大值，即：

Xn>Yn,且

Xn>Zn

n为自然数1、2、3……，则判断震动的方向一致。如多个开关21的震动的方向不一致，则引入大概率事件的理论，以大概率发生的震动，或者需要人工判断排除干扰震动后才生成第一地震提醒消息。

在本发明另一个实施例中，开关21还包括存储器17、第一移位寄存器15和第二移位寄存器16。为了减少人为因素而导致震动误报，对加速度信号对应的加速度值进行检测，其检测过程主要包括动态阈值和峰值检测。动态阈值为实时获取的加速度值。

第一加速度值判断模块12依次将多个加速度值与动态阈值比较，并将多个加速度值中大于动态阈值者保存于第一移位寄存器15；

第一移位寄存器15存入加速度值中大于动态阈值者时，第二移位寄存器16接收第一移位寄存器15中原先保存的加速度值，并将第二移位寄存器16原先保存的加速度值保存至存储器17中。

因此，在震动的持续时间内存储器17可存储多个有效的合加速度值。

存储器17还可用于存储震动的持续时间T、加速度值、合加速度值、峰值和第一地震提醒信息。开关21还可以包括控制器18，控制器18和存储器17连接，控制器18用于配置预设中值滤波算法、预设低通滤波算法、预设合加速度阈值和预设持续时间T，控制器18可计算得出振中、振中距、振源和振源深度以及绘制地震波形曲线及等振线。

具体而言，在采用三轴合一方法处理加速度值的方法中，合加速度值可包括第1合加速度值、第2合加速度值……第n-1合加速度值、第n合加速度值、第n+1合加速度值……。存储器17记录第1合加速度值的震动的持续时间、第2合加速度值的震动的持续时间……第n-1合加速度值的震动的持续时间、第n合加速度值的震动的持续时间、第n+1合加速度值的震动的持续时间……为T1、T2、……Tn-1、Tn、Tn+1……。

当采集到第n合加速度值时，将其与第n-1合加速度值进行比较，如第n合加速度值小于或等于第n-1合加速度值，则丢弃第n合加速度值，如第n合加速度值大于第n-1合加速度值，则保留第n合加速度值并和第n+1合加速度值进行比较，如第n合加速度值小于或等于第n+1合加速度值，则丢弃第n合加速度值，如第n合加速度值大于第n+1合加速度值，则保留所述第n合加速度值为合加速度峰值。

峰值点应满足下面公式，其中tp为峰值点附近的合加速度值：

tp[i-1]<tp[i]

tp[i+1]<tp[i]

通过判断峰值是否大于等于预设合加速度阈值，以及判断震动的持续时间t是否大于等于预设持续时间T，如峰值大于等于预设合加速度阈值，并且震动的持续时间t大于等于预设持续时间T时，则生成第一地震提醒信息并发送出去。

实施例2

如图3所示，本发明实施例还提供一种智能主机22，用于接收所述开关21发送的第一地震提醒信息并发送，还包括第二传感器模块221和第二加速度值判断模块222。第二传感器模块221用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录震动的持续时间。第二加速度值判断模块222用于获取多个加速度信号对应的加速度值，通过计算多个加速度值得到合加速度值，获取多个合加速度值中的峰值，并将峰值与预设合加速度阈值进行比较，将震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在峰值大于或等于预设合加速度阈值且震动的持续时间大于或等于预设持续时间时，产生第二地震提醒信息并发送，其中预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。其中，预设等级地震可以为国家的法律法规规定的地震等级。

本发明实施例通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，在多个加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第二地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

如图4所示，在另一实施例中，第二加速度值判断模块222包括模数转换器，模数转换器将加速度信号转换成对应的加速度值。其中，预设持续时间为根据历史数据所整合的预设等级或以上地震的震感最小持续时间，本发明通过设置预设持续时间，在检测到的震动持续时间小于预设持续时间时不产生地震提醒消息，可过滤因人为因素造成的意外震动。

本发明实施例通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，在多个加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第二地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

如图4所示，在本发明另一个实施例中，智能主机22还包括中值滤波器223和低通滤波器224。中值滤波器223用于以预设的中值滤波算法剔除加速度信号中的脉冲噪声信号；由于物体在震动过程中第一传感器模块11采集的加速度信号会包含大量的脉冲噪声信号，在实际检测过程中必须剔除脉冲噪声信号，消除脉冲噪声信号主要使用中值滤波器223。中值滤波器223采用中值滤波方法，中值滤波方法是一种基于排序统计理论的能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个领域中各点值得中值代替，让周围的像素值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。

低通滤波器224用于以预设的低通滤波算法剔除所述加速度信号中的高频信号。由于地震波的频率比较低，为了更精准的检测地震震动产生的加速度信号，低通滤波器224通过低通滤波算法对加速度信号进行二次滤波，把加速度信号中的高频信号剔除掉。

在本发明另一个实施例中，第一传感器模块11采集X，Y，Z三个不同方向的加速度信号。第一传感器模块11可设置为3D加速度传感器。第二加速度值判断模块222采用三轴合一方法处理加速度信号对应的加速度值得到合加速度值，三轴合一方法的计算公式如下：

其中，tp(n)为第n个合加速度值，X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。采取三轴合一方法处理数据，加速度值的增益不会随着第一传感器模块11的方位的变化而变化，克服了第一传感器模块11位置变化对收集有效加速度值的影响。

在本发明又一个实施例中，模数转换器将第一传感器模块11采集X，Y，Z三个不同方向的加速度信号转换成对应的加速度值，如X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。为提高地震预警的准确度，第二加速度值判断模块222还判断在X，Y，Z三个不同方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大。当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动，如装修的电钻引起的震动在各个智能主机2221上产生的加速度信号被误判为发生地震的可能。假设智能主机2221的第一传感器模块11采集的X轴上的加速度信号对应的加速度值一直为最大值，即：

Xn>Yn,且

Xn>Zn

n为自然数1、2、3……，则判断震动的方向一致。如多个智能主机2221的震动的方向不一致，则引入大概率事件的理论，以大概率发生的震动，或者需要人工判断排除干扰震动后才生成第一地震提醒消息。

在本发明另一个实施例中，智能主机22还包括存储器227、第一移位寄存器225和第二移位寄存器226。为了减少人为因素而导致震动误报，对加速度信号对应的加速度值进行检测，其检测过程主要包括动态阈值和峰值检测。动态阈值为实时获取的加速度值。

第二加速度值判断模块222依次将多个加速度值与动态阈值比较，并将多个加速度值中大于动态阈值者保存于第一移位寄存器225；

第一移位寄存器225存入加速度值中大于动态阈值者时，第二移位寄存器226接收第一移位寄存器225中原先保存的加速度值，并将第二移位寄存器226原先保存的加速度值保存至存储器227中。

因此，在震动的持续时间内存储器227可存储多个有效的合加速度值。

存储器227还可用于存储震动的持续时间T、加速度值、合加速度值、峰值和第二地震提醒信息。智能主机22还可以包括控制器228，控制器228和存储器227连接，控制器228用于配置预设中值滤波算法、预设低通滤波算法、预设合加速度阈值和预设持续时间T，控制器228可计算得出振中、振中距、振源和振源深度以及绘制地震波形曲线及等振线。

具体而言，在采用三轴合一方法处理加速度值的方法中，合加速度值可包括第1合加速度值、第2合加速度值……第n-1合加速度值、第n合加速度值、第n+1合加速度值……。存储器227记录第1合加速度值的震动的持续时间、第2合加速度值的震动的持续时间……第n-1合加速度值的震动的持续时间、第n合加速度值的震动的持续时间、第n+1合加速度值的震动的持续时间……为T1、T2、……Tn-1、Tn、Tn+1……。

当采集到第n合加速度值时，将其与第n-1合加速度值进行比较，如第n合加速度值小于或等于第n-1合加速度值，则丢弃第n合加速度值，如第n合加速度值大于第n-1合加速度值，则保留第n合加速度值并和第n+1合加速度值进行比较，如第n合加速度值小于或等于第n+1合加速度值，则丢弃第n合加速度值，如第n合加速度值大于第n+1合加速度值，则保留所述第n合加速度值为合加速度峰值。

峰值点应满足下面公式，其中tp为峰值点附近的合加速度值：

tp[i-1]<tp[i]

tp[i+1]<tp[i]

通过判断峰值是否大于等于预设合加速度阈值，以及判断震动的持续时间t是否大于等于预设持续时间T，如峰值大于等于预设合加速度阈值，并且震动的持续时间t大于等于预设持续时间T时，则生成第二地震提醒信息并发送出去。

如图5所示，在本发明又一个实施例中，智能主机22将第一地震提醒信息与第二地震提醒信息进行比对后产生用于提醒地震发生的消息并发送。当智能主机22接收到第一地震提醒信息时也同时产生了第二地震提醒信息时，比对第一地震提醒信息与第二地震提醒信息，当第一地震提醒信息与第二地震提醒信息相同，则增加“重要”或“双重”的标签，合成第一地震提醒信息与第二地震提醒信息为用于提醒地震发生的消息并发送。当智能主机22仅接收到第一地震提醒信息而未产生第二地震提醒信息时，直接将第一地震提醒信息生成用于提醒地震发生的消息并发送。当智能主机22仅产生第二地震提醒信息而未接收到第一地震提醒信息时，直接将第二地震提醒信息生成用于提醒地震发生的消息并发送。

实施例3

如图6所示，本发明实施例还提供一种地震预警系统，包括移动通信终端23、多个开关21和智能主机22。图6中以2个开关21为例，当然也可以是3个或3个以上的开关21。多个开关21用于检测地震产生的震动，并根据震动产生地震提醒信息；智能主机22用于在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，将用于提醒地震发生的消息推送至移动通信终端23。

其中，移动通信终端23可以为移动通信设备(智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机)、超移动个人计算机设备(掌上电脑(Personal DigitalAssistant,PDA)、移动互联网设备(Mobile Internet Device,MID)和超便携移动个人电脑(Ultra Mobile PC,UMPC)等，例如iPad)、具有通信功能的便携式娱乐设备(音频、视频播放器，例如iPod，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备)、儿童智能手表、或其他具有通信功能和数据交互功能的电子装置或可穿戴设备。移动通信终端23在接收到提醒地震发生的消息时，也能设置发出蜂鸣音提醒用户逃生。

在本发明另一个实施例中，该系统的智能主机还包括实施例2的第二传感器模块221、第二加速度值判断模块222、中值滤波器223、低通滤波器224、第一移位寄存器225、第二移位寄存器226、存储器227和控制器228，在此不再赘述。本发明实施例的智能主机通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，在多个加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第二地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

如图7所示，在本发明另一个实施例中，该系统还包括照明装置24，智能主机22在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，控制照明装置24开启，即打开家里的照明装置24以便逃生，图6中以2个开关21为例。

如图7所示，在本发明另一个实施例中，该系统还包括服务器25，智能主机22在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时或产生了不少于预设数量的第二地震提醒信息时，进一步发送地震通知至服务器25，服务器25在同一时间接收到至少3个地震通知时，将当前时间和该地区发生地震的消息进行网络广播。服务器25在同一时间接收到至少3个地震通知时，则认为该地区发生地震。网络广播指门户网站、微博、微信、论坛等途径进行传送消息。控制器计算得出振中、振中距、振源和振源深度以及绘制地震波形曲线及等振线可发送给智能主机22，由智能主机22发送给服务器25，服务器25汇总这些信息并在此基础上得到更精确的数据。

其中，服务器25可设置为花园小区服务器、镇级服务器、县级服务器、市级服务器等。如花园小区的用户家中的智能主机22在预设时间内接收到或产生了不少于预设数量的第一地震提醒信息时，则进一步发送地震通知至花园小区服务器。花园小区服务器收到本花园小区的至少3个地震通知时，可认为本花园小区发送地震，则对本花园小区内的移动通信终端23发送推送消息，让处于本花园小区的人逃生。如镇级服务器收到至少3个花园小区服务器发出的地震通知时，可认为本镇发送地震，则对本镇内的移动通信终端23发送推送消息，让处于本镇的人逃生。如县级服务器收到至少3个镇级服务器发出的地震通知时，可认为本县发送地震，则对本县内的移动通信终端23发送推送消息，让处于本县的人逃生，还可以通过门户网站、微博、微信、论坛等途径传送当前时间和该地区发生地震的消息。如市级服务器收到至少3个县级服务器发出的地震通知时，可认为本市发送地震，则对本市内的移动通信终端23发送推送消息，让处于本市的人逃生，还可以通过门户网站、微博、微信、论坛、地区广播和电视等途径传送当前时间和该地区发生地震的消息。

开关21还可以包括实施例1中的内容，在此不再赘述。

综上所述，本发明通过对震动产生的多个加速度值进行数值分析，在多个合加速度值中的峰值大于或等于预设等级地震产生的合加速度值，且在确定该震动不是人为因素造成时，即产生第一地震提醒信息并发送至外界，从而让用户能第一时间得到地震消息。

本发明实施例提供的地震预警系统，包括移动通信终端、多个开关21和智能主机22。开关21用于检测地震产生的震动，并根据震动产生第一地震提醒信息，智能主机22在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时或产生了不少于预设数量的第二地震提醒信息时，进一步发送地震通知至服务器25，服务器25在同一时间接收到至少3个地震通知时，将当前时间和该地区发生地震的消息进行网络广播。将当前时间和该地区发生地震的消息进行网络广播可让用户在第一时间得到地震消息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关，其特征在于，包括：

第一传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录所述震动的持续时间；

第一加速度值判断模块，用于获取所述多个加速度信号对应的加速度值，通过计算所述多个加速度值得到合加速度值，获取所述多个合加速度值中的峰值，并将所述峰值与预设合加速度阈值进行比较，将所述震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在所述峰值大于或等于所述预设合加速度阈值且所述震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第一地震提醒信息并发送，其中所述预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值；

其中，第一加速度值判断模块还判断在X,Y,Z三个方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大，当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述开关还包括：

中值滤波器，用于以预设的中值滤波算法剔除所述加速度信号中的脉冲噪声信号；

低通滤波器，用于以预设的低通滤波算法剔除所述加速度信号中的高频信号。

3.根据权利要求1或2所述的开关，其特征在于，所述传感器模块采集X、Y和Z三个不同方向的加速度信号，所述加速度值判断模块采用三轴合一方法处理所述加速度信号对应的加速度值得到合加速度值，所述三轴合一方法的计算公式如下：

其中，tp(n)为第n个合加速度值，X1为X轴方向上的加速度值，Y1为Y轴方向上的加速度值，Z1为Z轴方向上的加速度值。

4.一种智能主机，其特征在于，用于接收如权利要求1或3所述的开关发送的第一地震提醒信息并发送，还包括：

第二传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录所述震动的持续时间；

第二加速度值判断模块，用于获取所述多个加速度信号对应的加速度值，通过计算所述多个加速度值得到合加速度值，获取所述多个合加速度值中的峰值，并将所述峰值与预设合加速度阈值进行比较，将所述震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在所述峰值大于或等于所述预设合加速度阈值且所述震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第二地震提醒信息并发送，其中所述预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。

5.根据权利要求4所述的智能主机，其特征在于，所述智能主机将所述第一地震提醒信息与第二地震提醒信息进行比对后产生用于提醒地震发生的消息并发送。

6.一种地震预警系统，其特征在于，包括：

多个开关，所述开关包括：

第一传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录所述震动的持续时间；

第一加速度值判断模块，用于获取所述多个加速度信号对应的加速度值，通过计算所述多个加速度值得到合加速度值，获取所述多个合加速度值中的峰值，并将所述峰值与预设合加速度阈值进行比较，将所述震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在所述峰值大于或等于所述预设合加速度阈值且所述震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生地震提醒信息并发送，其中所述预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值；

其中，第一加速度值判断模块还判断在X,Y,Z三个方向的加速度信号对应的加速度值中哪个方向的加速度值最大，当不同次数采集的某个轴向的加速度值一直大于其他轴向的加速度值时，则判断震动的方向一致，减少了非地震引起的震动；

智能主机，用于在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，将用于提醒地震发生的消息推送至移动通信终端。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述智能主机还包括：

第二传感器模块，用于采集由震动产生的多个加速度信号并记录所述震动的持续时间；

第二加速度值判断模块，用于获取所述多个加速度信号对应的加速度值，通过计算所述多个加速度值得到合加速度值，获取所述多个合加速度值中的峰值，并将所述峰值与预设合加速度阈值进行比较，将所述震动的持续时间与预设持续时间阈值进行比较，在所述峰值大于或等于所述预设合加速度阈值且所述震动的持续时间大于或等于预设震动持续时间时，产生第二地震提醒信息并发送，其中所述预设合加速度阈值为经预设等级地震的震动所能产生的合加速度值。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

照明装置，所述智能主机在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时，所述智能主机控制所述照明装置开启。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括服务器，所述智能主机用于在预设时间内接收到不少于预设数量的第一地震提醒信息时或产生不少于预设数量的第二地震提醒信息时，进一步发送地震通知至所述服务器，所述服务器在同一时间接收到至少3个地震通知时，将当前时间和该地区发生地震的消息进行网络广播。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述开关还包括：

控制器，控制器用于配置预设等级、预设中值滤波算法、预设低通滤波算法、预设合加速度阈值和预设持续时间。