CN110706457A - 一种地震检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震检测设备，包括固定在地面上的底座，所述底座上固定安装有检测箱，所述检测箱内从上到下分别开设有反馈腔和感应腔，所述感应腔内安装有震动感应机构，所述反馈腔内安装有报警控制电路。本发明通过感应锥杆和感应板检测震动情况，通过空心金属球将震动情况转换成开关信号，报警控制电路的单片机检测开关信号的频率判断震动是否为地震，增加设备检测的准确度和灵敏度，且检测结果为地震时能够通过音频模块和报警喇叭及时发出警报，增加设备报警的速度，且设备结构简单，无需复杂操作进行检测。

Description

一种地震检测设备

技术领域

本发明涉及地震检测设备领域，尤其涉及一种地震检测设备。

背景技术

近几年，大型地震的频发导致无数人受伤或失去生命，而地震是由于地壳运动造成的，一般震源距离底面越近，地震的破坏力越强，为了降低地震所带来的安全威胁和财产损失，需要对地震进行检测预警，因地震发生时，有一分钟左右的最佳撤离时间，因此，在地震发生时能够及时预警人员逃离才能减少人员损伤。

现有的地震检测设备一般为井下式区域型检测，通过对井内的各项指标检测预警地震，但这种方案虽然能够检测并预警地震，但由于为地震预防机构统一检测，且地区较为偏僻，检测结果审核后再通过媒体传播，期间所耗时间较长，可能影响人员撤离，对于密集分布的居民楼和商场来说，及时预警才能够保证更多人的安全。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在检测复杂、传播速度慢，不能够及时报警而影响人员安全撤离时间的缺点，而提出的一种地震检测设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种地震检测设备，包括固定在地面上的底座，所述底座上固定安装有检测箱，所述检测箱内从上到下分别开设有反馈腔和感应腔，所述感应腔内安装有震动感应机构，所述反馈腔内安装有报警控制电路。

优选地，所述感应机构包括对称安装在检测箱内侧壁上的两个凹形夹板，两个所述凹形夹板之间共同滑动安装有感应板，感应板为导电金属材质，所述感应板的下端固定安装有感应锥杆，所述底座上嵌设有胶圈，且感应锥杆下端穿过底座上的胶圈并延伸至地面下方；

感应锥杆插设在地面下方便于在地震发生时能够及时将地震的震动传导至感应板上，使得感应板随之震动，即从地面以下捕捉震动情况，减少地面的干扰，且检测的准确度更高，且胶圈能够使得感应锥杆的震动幅度增加，增加其灵敏度。

优选地，所述感应板的两端对称安装有多个限位柱，每个所述限位柱上均套设有弹簧，且弹簧的两端分别固定在感应板的下端和凹形夹板的内壁；

弹簧支撑感应板，既能够使得感应板通过感应锥杆感受到地震的震动时能够与地震产生共振，也能够对小程度震动进行缓冲滤除，避免外界小型震动干扰设备的检测结果，限位柱能够避免弹簧偏离导致支撑弹力降低，影响检测结果。

优选地，每个所述凹形夹板的上端均嵌设有金属连接柱，每个所述金属连接柱的下端均焊接有弹性导线，且弹性导线的下端焊接在感应板上；

两个金属连接柱通过两个弹性导线连接感应板导通，弹性导线能够避免感应板在震动时拉断线芯，即能够保证线芯不被循坏，从而减少设备的故障率，增加设备的使用寿命。

优选地，两个所述金属连接柱的上端分别焊接有正极导线和负极导线，所述感应板上放置有空心金属球，所述空心金属球的上端焊接有检测导线，所述正极导线、负极导线和检测导线均延伸至反馈腔内并电性连接在报警控制电路上；

空心金属球与感应板接触导通，当地震发生时，感应板通过感应锥杆的传递作用开始震动，则置于感应板上的空心金属球随感应板震动，由于空心金属球与感应板非固定连接，因此感应板与空心金属球震动不同步，则感应板与空心金属球不断接触分离，则两者处于“导通-断开”的往复状态。

优选地，所述报警控制电路包括固定安装在反馈腔内的控制电路板，所述控制电路板上分别焊接有正极接线柱、负极接线柱、检测接线柱、电池组、单片机、音频模块、负极保护电阻、检测保护电阻、正极保护电阻、第一灯座、第二灯座；

正极接线柱与正极导线电性连接，负极接线柱与负极导线电性连接，检测接线柱与检测导线电性连接，。

优选地，所述电池组的负极依次电性连接有第一灯座、负极保护电阻、负极接线柱，所述电池组的正极分别电性连接有正极保护电阻和第二灯座，所述正极保护电阻电性连接有正极接线柱，所述第二灯座依次电性连接有检测保护电阻和检测接线柱，所述单片机供电端和I/O端分别电性连接电池组的正极和检测接线柱，所述音频模块的供电端和输入端分别电性连接电池组的正极和单片机的I/O端；

正极接线柱、正极保护电阻、电池组、第一灯座、负极保护电阻、负极接线柱、负极导线、金属连接柱、弹性导线、感应板、弹性导线、金属连接柱、正极导线形成运行回路；

电池组、第二灯座、检测保护电阻、检测接线柱、检测导线、空心金属球、感应板、弹性导线、金属连接柱、负极导线、负极接线柱、负极保护电阻、第一灯座形成检测回路；

电池组、单片机、检测接线柱和音频模块形成报警回路，单片机内置的程序检测开关信号次数与设定阈值比较，若单位时间内开关信号次数大于等于阈值，则触发报警，若单位时间内开关信号次数小于阈值，则继续保持检测预警状态。

优选地，所述检测箱的上表面分别嵌设安装有运行指示灯、检测指示灯、报警喇叭，且运行指示灯和检测指示灯分别电性连接第一灯座和第二灯座，且报警喇叭电性连接音频模块的输出端；

在正常设备运行时，运行回路导通，运行指示灯点亮，此时由于空心金属球置于感应板上，则检测回路导通，即检测指示灯点亮，当地震发生时，空心金属球在感应板上不断震动，则检测回路会出现“导通-断开”的往复状况，则“导通-断开”的开关信号通过检测接线柱传输到单片机内，单片机将其与阈值比较后执行操作，若超过阈值，则单片机控制音频模块输出报警信号至报警喇叭，报警喇叭产生警报提醒人员撤离，检测速度快，报警速度快，使得人员能够及时撤离。

本发明具有以下有益效果：

1、感应锥杆和感应板固定连接，且感应锥杆的下端延伸至底面下方，便于检测地面以下的震动情况，且感应板的两端安装有多个弹簧，缓冲小震动对设备检测的影响，减少地面人员走动以及汽车行驶产生的震动干扰，增加设备检测的准确度。

2、控制金属球放置在感应板上，即当感应板产生震动时，空心金属球随之震动，但由于空心金属球与感应板非固定连接，则两者震动不同步，则导致空心金属球处于接触不与不接触感应板的循环状态，则导致空心金属球与感应板产生开关信号，便于单片机快速检测，增加了设备检测的速度以及准确度。

3、正极接线柱、负极接线柱和检测接线柱上分别电性连接正极保护电阻、负极保护电路和检测保护电路，避免设备在检测时发生短路现象，增加设备运行的可靠性。

4、感应板的两端通过两个弹性导线连接两个金属连接柱，在感应板发生震动时，弹性导线能够随着感应板的震动而拉伸或收缩，避免了线芯被拉断，增加了设备的使用寿命。

5、设备通过底座直接固定在检测区域的底面，通过震动传导将地震震动波传导至检测箱内，再通过震动产生开关信号并通过单片机测量开关信号的频率，从而判断地震的是否发生以及发生时及时报警，增加设备检测的速度以及报警的及时性。

6、底座上嵌设安装有胶圈，感应锥杆插设在胶圈上，胶圈既能够避免地面上的泼溅液体进入检测箱内，也能够使得感应锥杆在检测到地下震动时，自身震动的幅度增加，使得感应板的震动更加强烈，增加设备的灵敏度。

综上所述，本发明通过感应锥杆和感应板检测震动情况，通过空心金属球将震动情况转换成开关信号，报警控制电路的单片机检测开关信号的频率判断震动是否为地震，增加设备检测的准确度和灵敏度，且检测结果为地震时能够通过音频模块和报警喇叭及时发出警报，增加设备报警的速度，且设备结构简单，无需复杂操作进行检测。

附图说明

图1为本发明提出的一种地震检测设备的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为本发明提出的一种地震检测设备的控制电路板连接示意图；

图6为本发明提出的一种地震检测设备的工作电路连接示意图。

图中：1底座、2检测箱、3感应腔、4报警喇叭、5检测指示灯、6运行指示灯、7反馈腔、8凹形夹板、9负极导线、10检测导线、11正极导线、12空心金属球、13感应板、14胶圈、15感应锥杆、16控制电路板、17正极接线柱、18负极接线柱、19检测接线柱、20电池组、21第一灯座、22金属连接柱、23弹性导线、24限位柱、25弹簧、26单片机、27音频模块、28负极保护电阻、29检测保护电阻、30正极保护电阻、31第二灯座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种地震检测设备，包括固定在地面上的底座1，底座1上固定安装有检测箱2，检测箱2内从上到下分别开设有反馈腔7和感应腔3，感应腔3内安装有震动感应机构，反馈腔7内安装有报警控制电路。

感应机构包括对称安装在检测箱2内侧壁上的两个凹形夹板8，两个凹形夹板8之间共同滑动安装有感应板13，感应板13为导电金属材质，感应板13的下端固定安装有感应锥杆15，底座1上嵌设有胶圈14，且感应锥杆15下端穿过底座1上的胶圈14并延伸至地面下方；

感应锥杆15插设在地面下方便于在地震发生时能够及时将地震的震动传导至感应板13上，使得感应板13随之震动，即从地面以下捕捉震动情况，减少地面的干扰，且检测的准确度更高，且胶圈14能够使得感应锥杆15的震动幅度增加，增加其灵敏度。

感应板13的两端对称安装有多个限位柱24，每个限位柱24上均套设有弹簧25，且弹簧25的两端分别固定在感应板13的下端和凹形夹板8的内壁；

弹簧25支撑感应板13，既能够使得感应板13通过感应锥杆15感受到地震的震动时能够与地震产生共振，也能够对小程度震动进行缓冲滤除，避免外界小型震动干扰设备的检测结果，限位柱24能够避免弹簧25偏离导致支撑弹力降低，影响检测结果。

每个凹形夹板8的上端均嵌设有金属连接柱22，每个金属连接柱22的下端均焊接有弹性导线23，且弹性导线23的下端焊接在感应板13上；

两个金属连接柱22通过两个弹性导线23连接感应板13导通，弹性导线23能够避免感应板13在震动时拉断线芯，即能够保证线芯不被循坏，从而减少设备的故障率，增加设备的使用寿命。

两个金属连接柱22的上端分别焊接有正极导线11和负极导线9，感应板13上放置有空心金属球12，空心金属球12的上端焊接有检测导线10，正极导线11、负极导线9和检测导线10均延伸至反馈腔7内并电性连接在报警控制电路上；

空心金属球12与感应板13接触导通，当地震发生时，感应板13通过感应锥杆15的传递作用开始震动，则置于感应板13上的空心金属球12随感应板13震动，由于空心金属球12与感应板13非固定连接，因此感应板13与空心金属球12震动不同步，则感应板13与空心金属球12不断接触分离，则两者处于“导通-断开”的往复状态。

报警控制电路包括固定安装在反馈腔7内的控制电路板16，控制电路板16上分别焊接有正极接线柱17、负极接线柱18、检测接线柱19、电池组20、单片机26、音频模块27、负极保护电阻28、检测保护电阻29、正极保护电阻30、第一灯座21、第二灯座31；

正极接线柱17与正极导线11电性连接，负极接线柱18与负极导线9电性连接，检测接线柱19与检测导线10电性连接，。

电池组20的负极依次电性连接有第一灯座21、负极保护电阻28、负极接线柱18，电池组20的正极分别电性连接有正极保护电阻30和第二灯座31，正极保护电阻30电性连接有正极接线柱17，第二灯座31依次电性连接有检测保护电阻29和检测接线柱19，单片机26供电端和I/O端分别电性连接电池组20的正极和检测接线柱19，音频模块27的供电端和输入端分别电性连接电池组20的正极和单片机26的I/O端；

正极接线柱17、正极保护电阻30、电池组20、第一灯座21、负极保护电阻28、负极接线柱18、负极导线9、金属连接柱22、弹性导线23、感应板13、弹性导线23、金属连接柱22、正极导线11形成运行回路；

电池组20、第二灯座31、检测保护电阻29、检测接线柱19、检测导线10、空心金属球12、感应板13、弹性导线23、金属连接柱22、负极导线9、负极接线柱18、负极保护电阻28、第一灯座21形成检测回路；

电池组20、单片机26、检测接线柱19和音频模块27形成报警回路，单片机26内置的程序检测开关信号次数与设定阈值比较，若单位时间内开关信号次数大于等于阈值，则触发报警，若单位时间内开关信号次数小于阈值，则继续保持检测预警状态。

检测箱2的上表面分别嵌设安装有运行指示灯6、检测指示灯5、报警喇叭4，且运行指示灯6和检测指示灯5分别电性连接第一灯座21和第二灯座31，且报警喇叭4电性连接音频模块27的输出端；

在正常设备运行时，运行回路导通，运行指示灯6点亮，此时由于空心金属球12置于感应板13上，则检测回路导通，即检测指示灯5点亮，当地震发生时，空心金属球12在感应板13上不断震动，则检测回路会出现“导通-断开”的往复状况，则“导通-断开”的开关信号通过检测接线柱19传输到单片机26内，单片机26将其与阈值比较后执行操作，若超过阈值，则单片机26控制音频模块27输出报警信号至报警喇叭4，报警喇叭4产生警报提醒人员撤离，检测速度快，报警速度快，使得人员能够及时撤离。

本发明在使用时，启动设备，正极接线柱17、正极保护电阻30、电池组20、第一灯座21、负极保护电阻28、负极接线柱18、负极导线9、金属连接柱22、弹性导线23、感应板13、弹性导线23、金属连接柱22、正极导线11形成运行回路导通，运行指示灯6点亮；

电池组20、第二灯座31、检测保护电阻29、检测接线柱19、检测导线10、空心金属球12、感应板13、弹性导线23、金属连接柱22、负极导线9、负极接线柱18、负极保护电阻28、第一灯座21形成检测回路导通，检测指示灯5点亮；

当地震发生时，地下震动通过感应锥杆15传递到感应板13上，则感应板13开始不规则震动，则使得空心金属球12不规则震动，由于空心金属球12与感应板13之间非固定连接，则空心金属球12与感应板13非同步震动，则导致空心金属球12与感应板13处于接触与不接触的往复状态，即为“断开与导通”的往复状态，即检测回路处于“断开与导通”的往复状态，则检测指示灯5不断“亮灭”闪烁，单片机26检测到连续“断开与导通”的开关信号与内置的阈值进行比较，其开关信号的频率大于阈值，则判定为地震，单片机26控制音频模块27输出报警信号至报警喇叭4，报警喇叭4发生警报声通知人员撤离，检测速度快，警报及时。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地震检测设备，包括固定在地面上的底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上固定安装有检测箱(2)，所述检测箱(2)内从上到下分别开设有反馈腔(7)和感应腔(3)，所述感应腔(3)内安装有震动感应机构，所述反馈腔(7)内安装有报警控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种地震检测设备，其特征在于，所述感应机构包括对称安装在检测箱(2)内侧壁上的两个凹形夹板(8)，两个所述凹形夹板(8)之间共同滑动安装有感应板(13)，所述感应板(13)的下端固定安装有感应锥杆(15)，所述感应锥杆(15)下端穿过底座(1)并延伸至地面下方。

3.根据权利要求2所述的一种地震检测设备，其特征在于，所述感应板(13)的两端对称安装有多个限位柱(24)，每个所述限位柱(24)上均套设有弹簧(25)，且弹簧(25)的两端分别固定在感应板(13)的下端和凹形夹板(8)的内壁。

4.根据权利要求2所述的一种地震检测设备，其特征在于，每个所述凹形夹板(8)的上端均嵌设有金属连接柱(22)，每个所述金属连接柱(22)的下端均焊接有弹性导线(23)，且弹性导线(23)的下端焊接在感应板(13)上。

5.根据权利要求3所述的一种地震检测设备，其特征在于，两个所述金属连接柱(22)的上端分别焊接有正极导线(11)和负极导线(9)，所述感应板(13)上放置有空心金属球(12)，所述空心金属球(12)的上端焊接有检测导线(10)，所述正极导线(11)、负极导线(9)和检测导线(10)均延伸至反馈腔(7)内并电性连接在报警控制电路上。

6.根据权利要求1所述的一种地震检测设备，其特征在于，所述报警控制电路包括固定安装在反馈腔(7)内的控制电路板(16)，所述控制电路板(16)上分别焊接有正极接线柱(17)、负极接线柱(18)、检测接线柱(19)、电池组(20)、单片机(26)、音频模块(27)、负极保护电阻(28)、检测保护电阻(29)、正极保护电阻(30)、第一灯座(21)、第二灯座(31)。

7.根据权利要求6所述的一种地震检测设备，其特征在于，所述电池组(20)的负极依次电性连接有第一灯座(21)、负极保护电阻(28)、负极接线柱(18)，所述电池组(20)的正极分别电性连接有正极保护电阻(30)和第二灯座(31)，所述正极保护电阻(30)电性连接有正极接线柱(17)，所述第二灯座(31)依次电性连接有检测保护电阻(29)和检测接线柱(19)，所述单片机(26)供电端和I/O端分别电性连接电池组(20)的正极和检测接线柱(19)，所述音频模块(27)的供电端和输入端分别电性连接电池组(20)的正极和单片机(26)的I/O端。

8.根据权利要求7所述的一种地震检测设备，其特征在于，所述检测箱(2)的上表面分别嵌设安装有运行指示灯(6)、检测指示灯(5)、报警喇叭(4)，且运行指示灯(6)和检测指示灯(5)分别电性连接第一灯座(21)和第二灯座(31)，且报警喇叭(4)电性连接音频模块(27)的输出端。

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