CN107492233A - 一种地震预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震预警系统，包括监测感应部分、防护报警部分以及连动部分，监测感应部分位于地井内，盒体埋入至地井底部，盒体内设有呈磁力平衡状态的悬空的挂体，挂体通过连动部分的拉绳与地上的声波报警装置连动，当地下产生地下水异常、磁场变化、井孔变形等的震前宏观现象时，挂体失去平衡向下掉落，进而使拉绳向下拉动，拉绳带动连杆向上按压压板即可触发发条机械铃，从而有效实现震前的及时预警使用功能需要，结合多种震前宏观现象大大提高了预警的准确性，一个系统即可满足一片区域的预警需要，给人们提供了宝贵的逃生时间，具有结构简单、无需能耗、抗干扰能力强的特点，同时还可作人们的井水生活使用，实用性强，适于推广应用。

Description

一种地震预警系统

技术领域

本发明涉及地震监测与预警技术领域，具体是一种地震预警系统。

背景技术

地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。同时，地震不是孤立发生的，它只是整个构造活动过程中的一个事件，在这个事件之前，还会发生其他事件。如果能确认地震前所发生的事件，就可以利用它作为前兆来预测地震。另外，地震的发生又带有随机性。在积累着的构造应力作用下，岩石在何时、何处发生破裂，决定于局部构造中的薄弱点及其性质，而对这些薄弱点的分布和性质常常不能清楚了解；震前的宏观现象有地声、地光、喷油、喷气、地气味、地气雾、地下水异常、磁场变化、井孔变形、动物行为异常等。

现有技术的地震预警器大多从地震到来之前的磁场变化进行研究，通过磁力吸附原理的磁力变化转换为光波或声波等手段进行预警，中国专利CN 105243793 B公开了一种机械式地震预警器，采用全机械设计，无需电力，结构简单，可置于室内作预警使用，但该技术方案只是利用了震前磁场变化的极少宏观现象，感应手段单一，预测不够及时与准确；因此，为避免地震带给人们巨大灾难，给人们提供宝贵的逃生时间，对提高地震预警准确性的技术研究十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提出了一种结合地井的结构设计，可利用地下水异常、磁场变化、井孔变形的震前宏观现象，结合井水使用及地震预测的双重功用，可有效提高地震预警准确性，并具有结构简单、无需能耗、抗干扰能力强及适于推广应用的地震预警系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种地震预警系统，包括监测感应部分、防护报警部分以及连动部分，所述监测感应部分包括挖入地下的地井、埋入地井底部的感应装置以及设置在地井井壁上且位于感应装置上方的隔离部，所述感应装置包括盒体、挂体、导引部、两个弹簧、两个第一磁铁以及两个第二磁铁，所述导引部贯穿盒体的顶壁且下端与挂体连接，所述两个弹簧呈倾斜且对称设置在盒体底部的两侧，所述两个第一磁铁分别设置在两个弹簧前端，所述两个第二磁铁分别与两个第一磁铁相平行的设置在挂体的两侧，所述挂体在第一磁铁与第二磁铁的磁力相斥下平稳悬空于盒体的内腔，所述防护报警部分包括设置在地井上方的防护罩以及设置在防护罩上的声波报警装置，所述防护罩包括设置在地面上且围成腔体的竖壁以及位于竖壁顶端的盖板，所述声波报警装置包括设置在竖壁外的支座、设置在支座上表面的发条机械铃、设置在支座下方且通过弹性件与支座连接的压板，所述发条机械铃的触发部穿过支座与压板连接，所述连动部分包括与竖壁转动连接且一端延伸至压板下方另一端延伸至地井上方的连杆以及两端分别与连杆及导引部上端连接的拉绳，向下拉动拉绳带动连杆向上按压压板即可触发发条机械铃。

进一步的，所述隔离部包括第一隔离板以及间距设置在第一隔离板下方的第二隔离板。

进一步的，所述第一隔离板上设有若干第一通孔，第二隔离板上设有若干第二通孔。

进一步的，所述第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径。

进一步的，所述导引部包括与盒体顶壁滑动配合的杆体以及设置在杆体上端用于连接拉绳的栓接部，所述栓接部的下表面上设有缓冲垫。

进一步的，所述盒体的周向壁上设有若干导流孔。

进一步的，位于所述发条机械铃上方的盖板处设有遮盖发条机械铃的延伸板。

进一步的，位于所述压板下方的所述连杆端部设有呈向上延伸的凸起，所述凸起的前端呈半球形状。

进一步的，所述地井的井深大于2m。

进一步的，所述拉绳由不锈钢丝材料制成。

本发明的有益效果：

本技术方案包括监测感应部分、防护报警部分以及连动部分，监测感应部分位于地面下的地井内，盒体埋入至地井底部，盒体内设有呈磁力平衡状态的悬空的挂体，挂体通过连动部分的拉绳与地上的声波报警装置连动，当地下产生地下水异常、磁场变化、井孔变形等的震前宏观现象时，挂体失去平衡向下掉落，进而使拉绳向下拉动，拉绳带动连杆向上按压压板即可触发发条机械铃，从而有效实现震前的及时预警使用功能需要，结合多种震前宏观现象大大提高了预警的准确性，一个系统即可满足一片区域的预警需要，给人们提供了宝贵的逃生时间，具有结构简单、无需能耗、抗干扰能力强的特点，同时还可作人们的井水生活使用，实用性强，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明一种地震预警系统的主视结构示意图；

图2为本发明一种地震预警系统的防护报警部分结构示意图；

图3为本发明一种地震预警系统的感应装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，一种地震预警系统，包括监测感应部分1、防护报警部分2 以及连动部分3，所述监测感应部分包括挖入地面4以下的地井11、埋入地井底部的感应装置12以及设置在地井井壁上且位于感应装置上方的隔离部 13，所述感应装置包括盒体121、挂体122、导引部123、两个弹簧124、两个第一磁铁125以及两个第二磁铁126，所述导引部贯穿盒体的顶壁且下端与挂体连接，所述两个弹簧呈倾斜且对称设置在盒体底部的两侧，所述两个第一磁铁分别设置在两个弹簧前端，所述两个第二磁铁分别与两个第一磁铁相平行的设置在挂体的两侧，所述挂体在第一磁铁与第二磁铁的磁力相斥下平稳悬空于盒体的内腔，上述挂体优选由金属材料制成，盒体、挂体、导引部、弹簧、第一磁铁及第二磁铁均进行表面的防锈工艺处理，避免在井水长期浸泡下被锈蚀，隔离部起到对井口上方掉落杂物的阻拦作用，防止对盒体造成干扰；

所述防护报警部分包括设置在地井上方的防护罩21以及设置在防护罩上的声波报警装置22，所述防护罩包括设置在地面上且围成腔体的竖壁211 以及位于竖壁顶端的盖板212，防护罩既可作声波报警装置的支承安装支架用，还可起到保护地井的作用，防护罩可根据实际地理环境采用石质或混凝土材料建造而成，也可采用木质或金属材料搭接而成；所述声波报警装置包括设置在竖壁外的支座221、设置在支座上表面的发条机械铃222、设置在支座下方且通过弹性件223与支座连接的压板224，所述发条机械铃的触发部穿过支座与压板连接，发条机械铃为现有公知技术，具体结构组成及工作原理此处不作赘述；

所述连动部分包括与竖壁转动连接且一端延伸至压板下方另一端延伸至地井上方的连杆31以及两端分别与连杆及导引部上端连接的拉绳32，向下拉动拉绳带动连杆向上按压压板即可触发发条机械铃，也即拉绳起到对井底的导引部上端与连杆位于防护罩内一端的连接作用，且平衡状态时，拉绳处于绷直状态。

本发明一种地震预警系统的工作原理：

正常状态时，盒体的周向四面及底面与土壤完全接触，挂体在两个第一磁铁与第二磁铁的磁性相斥条件处于悬空状态，且在导引部的竖向约束条件下只能沿竖向方向移动，导引部的上端与连杆的位于防护罩内的一端通过拉绳绷紧拉直，连杆的位于防护罩外的一端与压板下表面相接触，其接触力不足以按压压板触发发条机械铃，也即连杆是以竖壁的转动连接处为转动点的杠杆平衡作用原理；当地下产生地下水异常、磁场变化、井孔变形等的震前宏观现象时，盒体即可直接受到挤压、震动、冲击或位移，进而使两个弹簧受到震荡以瞬时打破挂体的悬空平衡，或者磁场变化也可使第一磁铁与第二磁铁的磁力产生改变，进而瞬时打破挂体的悬空平衡，从而使挂体在重力作用下向下掉落，且同步使拉绳向下拉动，拉绳带动连杆的位于压板下表面的一端作向上按压压板动作，即可触发发条机械铃，从而有效实现震前的及时地震预警使用功能需要，结合了多种震前宏观现象进而大大提高了预警的准确性，一个系统即可满足一片区域的预警需要，给人们提供了宝贵的逃生时间，具有结构简单、无需能耗、抗干扰能力强的特点，同时还可作人们的井水生活使用，实用性强，适于推广应用。

作为一种优选的技术方案，所述隔离部13包括第一隔离板131以及间距设置在第一隔离板下方的第二隔离板132；所述第一隔离板上设有若干第一通孔131a，第二隔离板上设有若干第二通孔132a，设置第一通孔与第二通孔保证了地井内水的导通，第一隔离板与第二隔离板可起到对地井口部上方掉落杂物的有效阻拦，第一隔离板与第二隔离板之间还可起到缓冲水流扰动的作用，使第二隔离板下方的水位始终保持平稳状态，避免对盒体产生干扰或影响。

作为一种优选的技术方案，所述第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，以满足上述设计功用的使用需要。

作为一种优选的技术方案，所述导引部123包括与盒体顶壁滑动配合的杆体123a以及设置在杆体上端用于连接拉绳的栓接部123b，所述栓接部的下表面上设有缓冲垫123c，也即杆体可沿盒体顶壁作竖向上下滑动，缓冲垫可避免在挂体掉落过程中使栓接部与盒体顶壁产生硬性碰撞。

作为一种优选的技术方案，所述盒体121的周向壁上设有若干导流孔 121a，可使盒体内腔的水与盒体外的地下水导通，有利于在震前的地下水异常时，能及时有效的反应到挂体上，悬空的挂体在平衡力被打破后能瞬时连动触发发条机械铃，提高地震预警的准确性与及时性。

作为一种优选的技术方案，位于所述发条机械铃222上方的盖板212处设有遮盖发条机械铃的延伸板213，起到保护发条机械铃的作用。

作为一种优选的技术方案，位于所述压板224下方的所述连杆31端部设有呈向上延伸的凸起311，所述凸起的前端呈半球形状，有利于对压板的可靠按压。

作为一种优选的技术方案，所述地井的井深大于2m，以保证预警的准确性，且可避免地面外力的人为干扰。

作为一种优选的技术方案，所述拉绳由不锈钢丝材料制成，在满足使用功能需要的同时，可避免锈蚀，有利于提高使用周期。

以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地震预警系统，包括监测感应部分(1)、防护报警部分(2)以及连动部分(3)，其特征在于：所述监测感应部分包括挖入地下的地井(11)、埋入地井底部的感应装置(12)以及设置在地井井壁上且位于感应装置上方的隔离部(13)，所述感应装置包括盒体(121)、挂体(122)、导引部(123)、两个弹簧(124)、两个第一磁铁(125)以及两个第二磁铁(126)，所述导引部贯穿盒体的顶壁且下端与挂体连接，所述两个弹簧呈倾斜且对称设置在盒体底部的两侧，所述两个第一磁铁分别设置在两个弹簧前端，所述两个第二磁铁分别与两个第一磁铁相平行的设置在挂体的两侧，所述挂体在第一磁铁与第二磁铁的磁力相斥下平稳悬空于盒体的内腔；

所述防护报警部分包括设置在地井上方的防护罩(21)以及设置在防护罩上的声波报警装置(22)，所述防护罩包括设置在地面上且围成腔体的竖壁(211)以及位于竖壁顶端的盖板(212)，所述声波报警装置包括设置在竖壁外的支座(221)、设置在支座上表面的发条机械铃(222)、设置在支座下方且通过弹性件(223)与支座连接的压板(224)，所述发条机械铃的触发部穿过支座与压板连接；

所述连动部分包括与竖壁转动连接且一端延伸至压板下方另一端延伸至地井上方的连杆(31)以及两端分别与连杆及导引部上端连接的拉绳(32)，向下拉动拉绳带动连杆向上按压压板即可触发发条机械铃。

2.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述隔离部(13)包括第一隔离板(131)以及间距设置在第一隔离板下方的第二隔离板(132)。

3.根据权利要求2所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述第一隔离板上设有若干第一通孔(131a)，第二隔离板上设有若干第二通孔(132a)。

4.根据权利要求3所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述导引部(123)包括与盒体顶壁滑动配合的杆体(123a)以及设置在杆体上端用于连接拉绳的栓接部(123b)，所述栓接部的下表面上设有缓冲垫(123c)。

6.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述盒体(121)的周向壁上设有若干导流孔(121a)。

7.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：位于所述发条机械铃(222)上方的盖板(212)处设有遮盖发条机械铃的延伸板(213)。

8.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：位于所述压板(224)下方的所述连杆(31)端部设有呈向上延伸的凸起(311)，所述凸起的前端呈半球形状。

9.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述地井的井深大于2m。

10.根据权利要求1所述的一种地震预警系统，其特征在于：所述拉绳由不锈钢丝材料制成。