CN108761393A - 一种地下经纬度测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下经纬度测量装置及方法，包括服务器以及与服务器连接的多个定位测量装置，所述定位测量装置包括设置于地上的控制器以及设置在地下的激光定位测量器，所述激光定位测量器通过光纤与控制器连接，所述控制器与服务器连接；所述激光定位测量器包括抗震房以及设置在抗震房底部的倾斜仪，所述抗震房内设置有激光器、定位器和地震检测器，所述定位器、地震检测器和倾斜仪与激光器连接，所述激光器通过光纤与控制器连接，所述控制器包括电路板以及设置在电路板上的微处理器、信号接收器和信号发射器。本发明结构简单，实用，灵敏度高；可用于测量城市的地壳运动，对于城市的地理研究具有一定的价值。
Description
技术领域
本发明涉及地壳运动技术领域，尤其涉及一种地下经纬度测量装置及方法。
背景技术
地壳运动（crustalmovement）是由于地球内部原因引起的组成地球物质的机械运动。地壳运动是由内营力引起地壳结构改变、地壳内部物质变位的构造运动，它可以引起岩石圈的演变，促使大陆、洋底的增生和消亡；并形成海沟和山脉；同时还导致发生地震、火山爆发等。
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。
本发明的一种地下经纬度测量装置及方法，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，提供一种地下经纬度测量装置及方法，结构简单，实用，灵敏度高；可用于测量城市的地壳运动，对于城市的地理研究具有一定的价值。
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：
一种地下经纬度测量装置及方法，包括服务器以及与服务器连接的多个定位测量装置，所述定位测量装置包括设置于地上的控制器以及设置在地下的激光定位测量器，所述激光定位测量器通过光纤与控制器连接，所述控制器与服务器连接；所述激光定位测量器包括抗震房以及设置在抗震房底部的倾斜仪，所述抗震房内设置有激光器、定位器和地震检测器，所述定位器、地震检测器和倾斜仪与激光器连接，所述激光器通过光纤与控制器连接，所述控制器包括电路板以及设置在电路板上的微处理器、信号接收器和信号发射器，所述地下经纬度测量方法包括以下步骤：
选择山区城市作为测量监控区；
将多个定位测量装置的激光定位测量器以经线和纬线设置在监控区的地下5公里，并通过光纤与地面上的控制器连接，以组成地下经纬监控测量点；
将服务器通过有线或无线的形式与各个定位测量装置的控制器连接，组成经纬线监控测量网点；
倾斜仪用于检测地下的地壳变化信号；
地震检测器用于检测地下的地震或地震波信号；
定位器用于定位激光定位测量器的位置信号；
所述激光器用于发射激光或信号；
光纤用于传播激光或信号；
控制器用于接收光纤传播的激光或信号，并通过微处理器处理分析后通过信号发射器发送至服务器；
服务器将接收到的信号进行处理分析，并通过显示器显示监控区内的各个定位测量装置之间的位置以及地震信息和地壳变化信息。
作为优选，所述步骤1至步骤10的方法按顺序进行。
作为优选，所述光纤通过不锈钢管道设置在地下。
作为优选，所述抗震房和/或倾斜仪的表面镀有不锈层，所述不锈层包括铬、镍、铜、金或锌中的一种或多种，使得钢球不被氧化和腐蚀，而且有防锈性能，还能改善其钎焊性，减少高温氧化。
作为优选，所述山区城市包括唐山、宜昌、襄阳或重庆。
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，所述地震检测器包括控制电路板以及与控制电路板连接的导电柱和可晃动弹簧，所述可晃动弹簧能够在晃动时与导电柱连接，所述可晃动弹簧设置有多节，每节可晃动弹簧对应一个地震等级，能够根据地震的震级来晃动。
作为优选，所述服务器包括主控电路板以及设置在主控电路板上的处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接。
本发明的有益效果是：
1.结构简单，实用，灵敏度高；可用于测量城市的地壳运动，对于城市的地理研究具有一定的价值；
2.可以通过地壳的运动以及地震检测器探测到的地震波提前预判地震的发生位置，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，提高地震预报的成功率和准确率。
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为本发明涉及的监控示意图；
图2为本发明涉及的定位测量装置示意图；
图3为本发明涉及的激光定位测量器示意图。
图中标号说明：服务器1，定位测量装置2，控制器3，激光定位测量器4，抗震房401，激光器402，定位器403，地震检测器404，光纤5，倾斜仪6，监控区7，地震或地震波8，控制电路板4041，与导电柱4042，可晃动弹簧4043。
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，一种地下经纬度测量装置及方法，包括服务器1以及与服务器连接的多个定位测量装置2，所述定位测量装置2包括设置于地上的控制器3以及设置在地下的激光定位测量器4，所述激光定位测量器4通过光纤5与控制器3连接，所述控制器3与服务器1连接；所述激光定位测量器4包括抗震房401以及设置在抗震房401底部的倾斜仪6，所述抗震房401内设置有激光器402、定位器403和地震检测器404，所述定位器403、地震检测器404和倾斜仪6与激光器402连接，所述激光器402通过光纤5与控制器3连接，所述控制器3包括电路板以及设置在电路板上的微处理器、信号接收器和信号发射器，所述地下经纬度测量方法包括以下步骤：
1)选择山区城市作为测量监控区7；
2)将多个定位测量装置2的激光定位测量器4以经线和纬线设置在监控区7的地下5公里，并通过光纤5与地面上的控制器3连接，以组成地下经纬监控测量点；
3)将服务器1通过有线或无线的形式与各个定位测量装置2的控制器3连接，组成经纬线监控测量网点；
4)倾斜仪6用于检测地下的地壳变化信号；
5)地震检测器404用于检测地下的地震或地震波8信号；
6)定位器403用于定位激光定位测量器4的位置信号；
7)所述激光器402用于发射激光或信号；
8)光纤5用于传播激光或信号；
9)控制器3用于接收光纤传播的激光或信号，并通过微处理器处理分析后通过信号发射器发送至服务器1；
10) 服务器1将接收到的信号进行处理分析，并通过显示器显示监控区内的各个定位测量装置之间的位置以及地震信息和地壳变化信息。
作为优选，所述步骤1至步骤10的方法按顺序进行。
作为优选，所述光纤5通过不锈钢管道设置在地下。
作为优选，所述抗震房401和/或倾斜仪6的表面镀有不锈层，所述不锈层包括铬、镍、铜、金或锌中的一种或多种，使得钢球不被氧化和腐蚀，而且有防锈性能，还能改善其钎焊性，减少高温氧化。
作为优选，所述山区城市包括唐山、宜昌、襄阳或重庆。
作为优选，所述定位器403包括北斗定位器或GPS定位器。
作为优选，所述地震检测器404包括控制电路板4041以及与控制电路板4041连接的导电柱4042和可晃动弹簧4043，所述可晃动弹簧4043能够在晃动时与导电柱4042连接，所述可晃动弹簧4043设置有多节，每节可晃动弹簧4043对应一个地震等级，能够根据地震的震级来晃动。
作为优选，所述服务器1包括主控电路板以及设置在主控电路板上的处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接。
具体实施例：
用户使用本发明，激光定位测量器检测地震或地震波的强度时，其中，地震检测器内的可晃动弹簧遇到地震或感受到地震波时，产生晃动与导电柱连接产生振动信号，控制电路板将收集到的震动信号转换成电信号发送给激光发射器，激光发射器能够发射激光产生信号，所述激光或信号沿着光纤传播信号给信号接收器，信号接收器将接收到的信号发送给服务器，服务器能够根据接收的信号判断地震的震级。
其地下经纬度测量方法包括以下步骤：
1)选择山区城市作为测量监控区7；例如唐山，本发明实施例中不做具体限定。
2)将多个定位测量装置2的激光定位测量器4以经线和纬线设置在监控区7的地下5公里，并通过光纤5与地面上的控制器3连接，以组成地下经纬监控测量点；
3)将服务器1通过有线或无线的形式与各个定位测量装置2的控制器3连接，组成经纬线监控测量网点；
4)倾斜仪6用于检测地下的地壳移动的信号；
5)地震检测器404用于检测地下的地震或地震波8信号；
6)定位器403用于定位激光定位测量器4的位置信号；
7)所述激光器402用于发射激光或信号；
8)光纤5用于传播激光或信号；
9)控制器3用于接收光纤传播的激光或信号，并通过微处理器处理分析后通过信号发射器发送至服务器1；
10)服务器1将接收到的信号进行处理分析，并通过显示器显示监控区内的各个定位测量装置之间的位置以及地震信息和地壳移动的信息。
例如，以唐山作为监控城市，在城市的经线和纬线的地下5公里处埋入监控测量点，用于监控整个城市的地壳运动，当其中一个监控网点上的倾斜仪监测到地壳的移动信号时，将监测到移动信号发送给定位器和激光器，定位器将监测的网点位置信号发送给激光器，由激光器将网点位置信号和移动信号发送给控制器，由控制器处理分析通过信号发射器发送给服务器，服务器将接收的信号处理分析后通过显示器显示监控网点上的地壳运动数据，以及监控网点和附近几个网点之间的数据，从而有助于研究城市在地壳中的运动数据，有助于提前预判城市中的某些地方可能发生地震的区域或位置。
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 (8)
1.一种地下经纬度测量装置及方法，包括服务器（1）以及与服务器连接（2）的多个定位测量装置（2），其特征在于：所述定位测量装置（2）包括设置于地上的控制器（3）以及设置在地下的激光定位测量器（4），所述激光定位测量器（4）通过光纤（5）与控制器（3）连接，所述控制器（3）与服务器（1）连接；所述激光定位测量器（4）包括抗震房（401）以及设置在抗震房（401）底部的倾斜仪（6），所述抗震房（401）内设置有激光器（402）、定位器（403）和地震检测器（404），所述定位器（403）、地震检测器（404）和倾斜仪（6）与激光器（402）连接，所述激光器（402）通过光纤（5）与控制器（3）连接，所述控制器（3）包括电路板以及设置在电路板上的微处理器、信号接收器和信号发射器，所述地下经纬度测量方法包括以下步骤：
选择山区城市作为测量监控区（7）；
将多个定位测量装置（2）的激光定位测量器（4）以经线和纬线设置在监控区（7）的地下5公里，并通过光纤（5）与地面上的控制器（3）连接，以组成地下经纬监控测量点；
将服务器（1）通过有线或无线的形式与各个定位测量装置（2）的控制器（3）连接，组成经纬线监控测量网点；
倾斜仪（6）用于检测地下的地壳变化信号；
地震检测器（404）用于检测地下的地震或地震波（8）信号；
定位器（403）用于定位激光定位测量器（4）的位置信号；
所述激光器（402）用于发射激光或信号；
光纤（5）用于传播激光或信号；
控制器（3）用于接收光纤传播的激光或信号，并通过微处理器处理分析后通过信号发射器发送至服务器（1）；
服务器（1）将接收到的信号进行处理分析，并通过显示器显示监控区内的各个定位测量装置之间的位置以及地震信息和地壳变化信息。
2.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述步骤1至步骤10的方法按顺序进行。
3.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述光纤（5）通过不锈钢管道设置在地下。
4.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述抗震房（401）和/或倾斜仪（6）的表面镀有不锈层，所述不锈层包括铬、镍、铜、金或锌中的一种或多种，使得钢球不被氧化和腐蚀，而且有防锈性能，还能改善其钎焊性，减少高温氧化。
5.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述山区城市包括唐山、宜昌、襄阳或重庆。
6.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述定位器（403）包括北斗定位器或GPS定位器。
7.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述地震检测器（404）包括控制电路板（4041）以及与控制电路板（4041）连接的导电柱（4042）和可晃动弹簧（4043），所述可晃动弹簧（4043）能够在晃动时与导电柱（4042）连接，所述可晃动弹簧（4043）设置有多节，每节可晃动弹簧（4043）对应一个地震等级，能够根据地震的震级来晃动。
8.根据权利要求1所述的一种地下经纬度测量装置及方法，其特征在于：所述服务器（1）包括主控电路板以及设置在主控电路板上的处理器，所述主控电路板与显示器和信号接收器连接。
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