CN108680946A - 一种基于gps及北斗精确定位计算地震装置与方法 - Google Patents

一种基于gps及北斗精确定位计算地震装置与方法 Download PDF

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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
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Abstract

本发明公开了一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，包括地震装置本体，所述地震装置本体包括智能计算系统以及与智能计算系统连接的地震定位装置，所述地震定位装置包括连接智能计算系统的信号接收装置以及与信号接收装置连接的光纤，所述光纤与激光定位装置连接，所述激光定位装置包括抗震房以及设置在抗震房内的激光器，所述激光器与地震收集器和定位器连接，所述定位器与位移传感器连接，所述位移传感器与激光器连接。本发明结构简单，实用，灵敏度高，定位精确，且制造成本低，可用于对地震提前发出警报，判断地震发生的位置，避免或减轻地震造成的灾难，将人员伤亡和财产损失降低到最低程度。

Description

一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法
技术领域
本发明涉及地震检测技术领域，尤其涉及一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法方法。
背景技术
地震是是一种非人力可以抵抗的毁灭性的自然灾害，地震可以在瞬间造成巨大的破坏力，地震自古时有发生，由于人力不可抗，所能做的就是提前发现，提前预警，及时撤离，所以地震预警装置引起人类的高度重视，古代有地动仪可以预测地震的发生，在地震之前也会有许多奇特的地理现象可以有效预知地震，比如动物的异常表现和天气的异常表现，但是由于工业化和城市化的发展，这种自然预知方法已经不适用，如今在许多地方都设置有地震预警装置，是现代科技的结晶，但是效果并不是很好，已经不能很好的满足人们的需求。在我国自然灾害造成人员死亡比例中，地震灾害所占比例高达 54%，是我国造成人员死亡最多的自然灾害。地震灾害不但损害国民经济，而且直接造成人民生命、财产的巨大损失，在破坏性地震波尚未到达前数秒或数十秒内，将地震信息公布外界，会大大降低人员的伤亡。理论研究表明，如果预警时间为 3 秒，可使人员伤亡比减少 14% ；如果为 10 秒，人员伤亡比减少39%。因此，建立及时、准确、有效的地震警告系统一直是人们努力奋斗的方向。
目前，地震探测和报警装置多在国家专业的地震探测中心或科研机构使用，由于这些机器精密、庞大、价格昂贵，而且这些地震探测装置的传感器要放置到特定地域和特定深度，无法在居民日常生活中普及使用，当地震灾害发生时，居民不能第一时间收到警报提示，并及时避灾，人们往往措手不及，难以将人员伤亡和财产损失降低到最低程度，现有的地震报警系统也存在占地面积大，预报不准确，成本高，不利于推广使用的缺点。
CN201310194009.6公开了一种基于地源超声波监测和分析的地震预报预警系统，地震是人类面临的自然灾害中，最难以预测、突发性强、可能造成人畜伤亡最重及财产损失最大的灾害之一。自有史以来，人类对地震只能监测无法预测，预测及预报地震是全世界面临的重大难题，至今尚未有效突破。该发明包括信号采集系统、信号处理系统和预报预警系统，所述的信号采集系统、信号处理系统和预报预警系统依次连接。该发明为地震预报预警提供了较为充裕的反应时间；实现了把超声波实时转变为人类可听声波，从而建立了人类对地源超声波直接知觉途径。
本发明的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，简单实用，报警灵敏度高，能够对地震提前发出警报，避免或减轻地震造成的灾难，将人员伤亡和财产损失降低到最低程度制造成本低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，本发明结构简单，实用，灵敏度高，定位精确，且制造成本低，可用于对地震提前发出警报，判断地震发生的位置，避免或减轻地震造成的灾难，将人员伤亡和财产损失降低到最低程度。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，包括地震装置本体，所述地震装置本体包括智能计算系统以及与智能计算系统连接的地震定位装置，所述地震定位装置包括连接智能计算系统的信号接收装置以及与信号接收装置连接的光纤，所述光纤与激光定位装置连接，所述激光定位装置包括抗震房以及设置在抗震房内的激光器，所述激光器与地震收集器和定位器连接，所述定位器与位移传感器连接，所述位移传感器与激光器连接；所述地震收集器由多条不同厚度、硬度和强度的可分离导光板组成，每条所述的可分离导光板对应一个地震震级，能够根据地震的震级来分离；所述地震精确定位计算的方法包括以下步骤：
1)选择一块监控区；
2)将地震定位装置的激光定位装置设置在监控区的中心地下5公里，并通过光纤与地面上的信号接收装置连接；
3)以监控区中心的地震定位装置为原点，向四周均匀设置至少四个地震定位装置，用于组成地下监控网点；
4)将信号接收装置通过无线或有线与智能计算系统连接；
5)地震收集器用于地震时产生震级信号；
6)定位器用于定位地震定位装置在地下的位置信号；
7)位移传感器用于接收地下的地壳移动信号；
8)激光器用于发射激光或信号；
9)信号接收装置用于接收地震收集器的震级信号、定位器的位置信号以及位移传感器检测到的地壳移动信号，并将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号发送给智能计算系统；
10) 智能接收系统将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号处理分析后，通过显示器显示地震以及地下的地壳运动数据。
作为优选，所述监控区的面积设置在50平方公里。
作为优选，所述定位器包括北斗定位器或GPS定位器。
作为优选，所述信号接收装置包括电路板以及设置在电路板上的信号接收器和信号发射器，所述信号接收器通过光纤与激光器连接，所述信号发射器与智能计算系统连接；
作为优选，所述智能控制系统包括主控电路板以及设置在主控电路板上的微处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接，所述信号接收器与信号发射器连接。
作为优选，所述可分离导光板的厚度设置在0.01MM-3CM之间。
作为优选，所述可分离导光板的硬度值在HRC50-60之间。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，实用，灵敏度高，定位精确，且制造成本低，可用于对地震提前发出警报，判断地震发生的位置，避免或减轻地震造成的灾难，将人员伤亡和财产损失降低到最低程度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明涉及的地震装置结构示意图；
图2为本发明涉及的激光定位装置结构示意图；
图3为本发明涉及的监控区示意图。
图中标号说明：地震装置本体1，智能计算系统2，地震定位装置3，信号接收装置4，光纤5，激光定位装置6，抗震房601，激光器602，地震收集器603，定位器604，位移传感器605，监控区7，地震波8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
参照图1至图3所示，一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，包括地震装置本体1，所述地震装置本体1包括智能计算系统2以及与智能计算系统2连接的地震定位装置3，所述地震定位装置3包括连接智能计算系统2的信号接收装置4以及与信号接收装置4连接的光纤5，所述光纤5与激光定位装置6连接，所述激光定位装置6包括抗震房601以及设置在抗震房601内的激光器602，所述激光器602与地震收集器603和定位器604连接，所述定位器604与位移传感器605连接，所述位移传感器605与激光器602连接；所述地震收集器603由多条不同厚度、硬度和强度的可分离导光板组成，每条所述的可分离导光板对应一个地震震级，能够根据地震的震级来分离；所述地震精确定位计算的方法包括以下步骤：
1)选择一块监控区7；
2)将地震定位装置3的激光定位装置6设置在监控区7的中心地下5公里，并通过光纤5与地面上的信号接收装置4连接；
3)以监控区7中心的地震定位装置3为原点，向四周均匀设置至少四个地震定位装置3，用于组成地下监控网点；
4)将信号接收装置4通过无线或有线与智能计算系统连接；
5)地震收集器603用于地震时产生震级信号；
6)定位器605用于定位地震定位装置3在地下的位置信号；
7)位移传感器605用于接收地下的地壳移动信号；
8)激光器602用于发射激光或信号；
9)信号接收装置4用于接收地震收集器603的震级信号、定位器604的位置信号以及位移传感器605检测到的地壳移动信号，并将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号发送给智能计算系统2；
10) 智能接收系统2将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号处理分析后，通过显示器显示地震以及地下的地壳运动数据。
作为优选，所述监控区7的面积设置在50平方公里。
作为优选，所述定位器604包括北斗定位器或GPS定位器。
作为优选，所述信号接收装置4包括电路板以及设置在电路板上的信号接收器和信号发射器，所述信号接收器通过光纤5与激光器602连接，所述信号发射器与智能计算系统2连接；
作为优选，所述智能控制系统2包括主控电路板以及设置在主控电路板上的微处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接，所述信号接收器与信号发射器连接。
作为优选，所述可分离导光板的厚度设置在0.01MM-3CM之间。
作为优选，所述可分离导光板的硬度值在HRC50-60之间。
具体实施例：
用户使用本发明，激光定位装置6中的地震收集器603监控地震的震级和强度，其中，地震收集器603中多条不同厚度、硬度和强度的可分离导光板对应一个地震震级，在地震波来临时，用户能够根据可分离导光板分离来判断地震的震级，定位器604定位其位置，激光器602发送激光产生信号，位移传感器3根据地壳运动或感受到地壳移动的距离，产生位移数据，信号接收装置4接收位移数据和其定位的位置及激光器602发送的信号，其地震精确定位计算的方法包括以下步骤：
1）选择一块监控区7；本发明实施例中，监控区的面积不受约束。
2）将地震定位装置3的激光定位装置6设置在监控区7的中心地下5公里，并通过光纤5与地面上的信号接收装置4连接；
3）以监控区7中心的地震定位装置3为原点，向四周均匀设置至少四个地震定位装置3，用于组成地下监控网点；本发明实施例中地震定位装置3的数量不做具体限定。
4）将信号接收装置4通过无线或有线与智能计算系统连接；
5）地震收集器603用于地震时产生震级信号；
6）定位器605用于定位地震定位装置3在地下的位置信号；
7）位移传感器605用于接收地下的地壳移动信号；
8）激光器602用于发射激光或信号；
9）信号接收装置4用于接收地震收集器603的震级信号、定位器604的位置信号以及位移传感器605检测到的地壳移动信号，并将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号发送给智能计算系统2；
10）智能接收系统2将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号处理分析后，通过显示器显示地震以及地下的地壳运动数据。
此外，位移传感器将检测到的地壳移动的信号发送给智能计算系统，智能计算需要将位移传感器的位移信号处理分析后，在显示器精确的显示出来，同时，将移动后的网点位置与附近的网点位置之间的距离一并显示出来。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，包括地震装置本体（1），所述地震装置本体（1）包括智能计算系统（2）以及与智能计算系统（2）连接的地震定位装置（3），其特征在于：所述地震定位装置（3）包括连接智能计算系统（2）的信号接收装置（4）以及与信号接收装置（4）连接的光纤（5），所述光纤（5）与激光定位装置（6）连接，所述激光定位装置（6）包括抗震房（601）以及设置在抗震房（601）内的激光器（602），所述激光器（602）与地震收集器（603）和定位器（604）连接，所述定位器（604）与位移传感器（605）连接，所述位移传感器（605）与激光器（602）连接；所述地震收集器（603）由多条不同厚度、硬度和强度的可分离导光板组成，每条所述的可分离导光板对应一个地震震级，能够根据地震的震级来分离；所述地震精确定位计算的方法包括以下步骤：
1）选择一块监控区（7）；
2）将地震定位装置（3）的激光定位装置（6）设置在监控区（7）的中心地下5公里，并通过光纤（5）与地面上的信号接收装置（4）连接；
3）以监控区（7）中心的地震定位装置（3）为原点，向四周均匀设置至少四个地震定位装置（3），用于组成地下监控网点；
4）将信号接收装置（4）通过无线或有线与智能计算系统连接；
5）地震收集器（603）用于地震时产生震级信号；
6）定位器（605）用于定位地震定位装置（3）在地下的位置信号；
7）位移传感器（605）用于接收地下的地壳移动信号；
8）激光器（602）用于发射激光或信号；
9）信号接收装置（4）用于接收地震收集器（603）的震级信号、定位器（604）的位置信号以及位移传感器（605）检测到的地壳移动信号，并将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号发送给智能计算系统（2）；
10）智能接收系统（2）将接收到的震级信号、位置信号和地壳移动信号处理分析后，通过显示器显示地震以及地下的地壳运动数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述监控区（7）的面积设置在50平方公里。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述定位器（604）包括北斗定位器或GPS定位器。
4.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述信号接收装置（4）包括电路板以及设置在电路板上的信号接收器和信号发射器，所述信号接收器通过光纤（5）与激光器（602）连接，所述信号发射器与智能计算系统（2）连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述智能控制系统（2）包括主控电路板以及设置在主控电路板上的微处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接，所述信号接收器与信号发射器连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述可分离导光板的厚度设置在0.01MM-3CM之间。
7.根据权利要求1所述的一种基于GPS及北斗精确定位计算地震装置与方法，其特征在于：所述可分离导光板的硬度值在HRC50-60之间。
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