CN113009552A - 一种地震预测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地震预测技术领域，尤其涉及一种地震预测装置，包括壳体，所述壳体上可拆卸连接有盖体，所述壳体内设置有地震检测组件，所述地震检测组件内穿设有发射光纤，所述盖体顶部穿设有若干接收光纤组，所述接收光纤组远离所述壳体的一端对接有光敏元件，所述光敏元件电性连接有控制器，所述壳体、盖体为磁场屏蔽壳。本发明可以达到提前预警地震的目的，从而减少人员伤亡。

Description

一种地震预测装置
技术领域
本发明涉及地震预测技术领域，尤其涉及一种地震预测装置。
背景技术
地震的成因是由于地下几公里至数百公里的岩体发生突然破裂和错动。而这些破裂和错动释放的能量又以地震波的形式向四周辐射出去。
研究表明，如果预警时间为3秒，可使伤亡率减少14％；如果预警时间为10秒和60秒，则可使人员伤亡分别减少39％和95％，地震灾害给人们带来的痛苦，以及给社会带来的经济损失是巨大的，因此开发地震预测装置对于人们的日常生活是至关重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种地震预测装置，以解决上述问题，达到提前预警地震的目的，从而减少人员伤亡。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种地震预测装置，包括壳体，所述壳体上可拆卸连接有盖体，所述壳体内设置有地震检测组件，所述地震检测组件内穿设有发射光纤，所述盖体顶部穿设有若干接收光纤组，所述接收光纤组远离所述壳体的一端对接有光敏元件，所述光敏元件电性连接有控制器，所述壳体、盖体为磁场屏蔽壳。
优选的，所述地震检测组件包括沿所述壳体中心等间距周向排列的若干磁体柱，所述磁体柱外侧缠绕有第一感应线圈，所述第一感应线圈电性连接有第二感应线圈，所述第二感应线圈位于所述壳体外侧，所述壳体中心上方设置有磁悬浮体，所述磁悬浮体位于若干所述磁体柱上方，所述磁体柱上方设置有反光镜，所述磁悬浮体顶部为棱锥结构。
优选的，所述棱锥结构的斜面数量与所述磁体柱数量相对应且与所述反光镜镜面相互平行，所述接收光纤组数量与所述磁体柱数量相对应且位于所述棱锥结构的斜面上方。
优选的，所述磁体柱中心开设有发射光纤孔，所述发射光纤一端穿设在所述发射光纤孔内，所述发射光纤另一端连接有光源。
优选的，所述盖体开设有若干接收光纤孔，所述接收光纤组穿设在接收光纤孔内，所述接收光纤组件包括若干接触设置的接收光纤，所述接收光纤组位于中心的所述接收光纤中心与所述接收光纤孔重合，所述接收光纤孔中心位于所述发射光纤的光路上，所述接收光纤远离所述盖体的一端与所述光敏元件对接。
优选的，所述第一感应线圈、第二感应线圈之间电性连接有电流放大器。
优选的，所述磁体柱数量为6-12个。
优选的，所述光敏元件为光敏二极管。
本发明具有如下技术效果：
当出现地震时，首先出现的是上下震动的P波，震动幅度较小，要过大约10秒到1分钟时间，水平运动的S波才会到来，造成严重破坏。水平运动的S波传递至地表之前，地震区域的磁场发生变化，通过地震检测组件检测上下震动的P波，同时检测磁场的变化，然后地震检测组件使发射光纤传递至接收光纤组的光路产生变化，通过接收光纤组检测到的光线，并传递至光敏元件，光敏元件因接收到接收光纤组内的光线变化，从而传递至控制器的电流出现变化，通过控制器8进行数据处理判断，确定是否会发生地震。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明去掉盖体后的结构示意图；
图3为本发明剖视结构示意图；
图4为接收光纤组仰视结构示意图；
图5为磁体柱俯视结构示意图；
图6为本发明零件连接结构示意图；
图7为本发明实施例二的结构示意图。
其中，1为壳体，2为盖体，201为接收光纤孔，202为接收光纤，3为磁体柱，301为发射光纤孔，302为第一感应线圈，303为第二感应线圈，304为发射光纤，4为反光镜，5为磁悬浮体，6为光源，7为光敏元件，8为控制器，9为柔性铰链，901为高频伺服气缸，10为底板。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
参照图1-6所示，本实施例提供一种地震预测装置，包括壳体1，壳体1上可拆卸连接有盖体2，壳体1内设置有地震检测组件，地震检测组件内穿设有发射光纤304，盖体2顶部穿设有若干接收光纤组，接收光纤组远离壳体1的一端对接有光敏元件7，光敏元件7电性连接有控制器8，壳体1、盖体2为磁场屏蔽壳。
当出现地震时，首先出现的是上下震动的P波，震动幅度较小，要过大约10秒到1分钟时间，水平运动的S波才会到来，造成严重破坏。水平运动的S波传递至地表之前，地震区域的磁场发生变化，通过地震检测组件检测上下震动的P波，同时检测磁场的变化，然后地震检测组件使发射光纤304传递至接收光纤组的光路产生变化，通过接收光纤组检测到的光线，并传递至光敏元件7，光敏元件7因接收到接收光纤组内的光线变化，从而传递至控制器8的电流出现变化，通过控制器8进行数据处理判断，确定是否会发生地震并判断将要发生的地震强度。
进一步优化方案，地震检测组件包括沿壳体1中心等间距周向排列的若干磁体柱3，磁体柱3外侧缠绕有第一感应线圈302，第一感应线圈302电性连接有第二感应线圈303，第二感应线圈303位于壳体1外侧，壳体1中心上方设置有磁悬浮体5，磁悬浮体5位于若干磁体柱3上方，磁体柱3上方设置有反光镜4，磁悬浮体5顶部为棱锥结构。
进一步优化方案，棱锥结构的斜面数量与磁体柱3数量相对应且与反光镜4镜面相互平行，接收光纤组数量与磁体柱3数量相对应且位于棱锥结构的斜面上方。
进一步优化方案，磁体柱3中心开设有发射光纤孔301，发射光纤304一端穿设在发射光纤孔301内，发射光纤304另一端连接有光源6。
进一步优化方案，盖体2开设有若干接收光纤孔201，接收光纤组穿设在接收光纤孔201内，接收光纤组包括若干接触设置的接收光纤202，接收光纤组位于中心的接收光纤202中心与接收光纤孔201重合，接收光纤孔201中心位于发射光纤304的光路上，接收光纤202远离盖体2的一端与光敏元件7对接。
进一步优化方案，第一感应线圈302、第二感应线圈303之间电性连接有电流放大器。
进一步优化方案，磁体柱3数量为6-12个。
进一步优化方案，光敏元件7为光敏二极管。
本发明的工作原理如下：
将第二感应线圈303设置在壳体1的外侧，壳体1和第二感应线圈303放置在地表或将其埋于地下，当没有地震时，发射光纤304发射的光经过反光镜4、磁悬浮体5顶部的斜面传递至接收光纤组中位于中心的接收光纤孔201内，当出现地震时，壳体1外侧的磁场出现变化，因壳体1和盖体2的为磁场屏蔽壳，壳体1内部的第一感应线圈302不会受到磁场变化的影响，第二感应线圈303感应到磁场变化后会产生电流，第一感应线圈302和第二感应线圈303之间连接有电流放大器，从而将电流传递至第一感应线圈302，第一感应线圈302会使磁体柱3产生的磁通量发生变化，因此磁悬浮体5在磁场的变化下出现相对应的摆动，此时，发射光纤304发射的光经过反光镜4、磁悬浮体5顶部的斜面再传递至接收光纤组，此时接收光纤组中接收到光线偏离接收光纤组中心的接收光纤202，磁场变化越大则能接收到光线的接收光纤202偏离接收光纤组的中心越远，接收光纤202将光传递至光敏元件7，多个光敏元件7分别对应每一个接收光纤202，控制器8通过分析不同光敏元件7传递的信号实现对地震的分析，从而实现对地震的预测；
同时，由于地震发生前期首先出现的是上下震动的P波，上下震动的P波会带动壳体1出现震动，磁体柱3与壳体1的底面固定连接，此时磁悬浮体5相对于磁体柱3会出现相对的位移，此时，发射光纤孔301传递至接收光纤组中的光线偏离中心的接收光纤孔201，通过控制器8通过分析不同光敏元件7传递的信号实现对地震的分析，并结合第二感应线圈303感应到的磁场变化精确的预测将要发生的地震。
通过第二感应线圈303和磁悬浮体5的配合可以实现检测地震前磁场变化和上下震动的P波，通过两个不同检测源共同检测是否发生地震，避免单一检测源检测出现失效的问题，造成隐患。
控制器8数据分析及数据处理过程为本领域现有技术在此不再赘述。
实施例二：
参照图7所示，本实施例的地震预测装置与实施例一的区别仅在于，壳体1底部四角固定连接有柔性铰链9，柔性铰链9底部设置有高频伺服气缸901，高频伺服气缸901底部设置有底板10，高频伺服气缸901竖直设置，柔性铰链9与高频伺服气缸901活塞端之间固定连接有压力传感器，高频伺服气缸901的缸体与底板10固定连接，底板10固定连接在底面上，压力传感器、高频伺服气缸901与控制器8电性连接。
为防止发生地震时壳体1的震动对磁悬浮体5的摆动出现干扰，在壳体1底部设置柔性铰链9和高频伺服气缸901，当地震前期P波传递至地表时，先将震动传递至底板10上，然后底板10将震动传递至高频伺服气缸901，此时压力传感器检测到每个柔性铰链9的对应压力值，并将信号传递至控制器8，当传感器检测到的压力为正压力时，控制器8控制高频伺服气缸901收缩，当传感器检测到的压力为负压力时，控制器8控制高频伺服气缸901伸长，通过控制高频伺服气缸901的伸长和收缩可以使壳体1的相对空间位置度保持一个绝对的平衡，因此，壳体1的震动不会影响磁悬浮体5的摆动，控制器8通过分析传感器检测到的压力值去判定是否有地震产生，控制器8通过两个不同的信号源进行数据分析，避免了实施例一中磁悬浮体5的摆动受磁场和震动共同作用的综合结果，使地震的检测更加精准，避免同类数据混合出现检测失误的问题。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地震预测装置，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)上可拆卸连接有盖体(2)，所述壳体(1)内设置有地震检测组件，所述地震检测组件内穿设有发射光纤(304)，所述盖体(2)顶部穿设有若干接收光纤组，所述接收光纤组远离所述壳体(1)的一端对接有光敏元件(7)，所述光敏元件(7)电性连接有控制器(8)，所述壳体(1)、盖体(2)为磁场屏蔽壳。
2.根据权利要求1所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述地震检测组件包括沿所述壳体(1)中心等间距周向排列的若干磁体柱(3)，所述磁体柱(3)外侧缠绕有第一感应线圈(302)，所述第一感应线圈(302)电性连接有第二感应线圈(303)，所述第二感应线圈(303)位于所述壳体(1)外侧，所述壳体(1)中心上方设置有磁悬浮体(5)，所述磁悬浮体(5)位于若干所述磁体柱(3)上方，所述磁体柱(3)上方设置有反光镜(4)，所述磁悬浮体(5)顶部为棱锥结构。
3.根据权利要求2所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述棱锥结构的斜面数量与所述磁体柱(3)数量相对应且与所述反光镜(4)镜面相互平行，所述接收光纤组数量与所述磁体柱(3)数量相对应且位于所述棱锥结构的斜面上方。
4.根据权利要求2所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述磁体柱(3)中心开设有发射光纤孔(301)，所述发射光纤(304)一端穿设在所述发射光纤孔(301)内，所述发射光纤(304)另一端连接有光源(6)。
5.根据权利要求1所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述盖体(2)开设有若干接收光纤孔(201)，所述接收光纤组穿设在接收光纤孔(201)内，所述接收光纤组件包括若干接触设置的接收光纤(202)，所述接收光纤组位于中心的所述接收光纤(202)中心与所述接收光纤孔(201)重合，所述接收光纤孔(201)中心位于所述发射光纤(304)的光路上，所述接收光纤(202)远离所述盖体(2)的一端与所述光敏元件(7)对接。
6.根据权利要求2所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述第一感应线圈(302)、第二感应线圈(303)之间电性连接有电流放大器。
7.根据权利要求3所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述磁体柱(3)数量为6-12个。
8.根据权利要求1所述的一种地震预测装置，其特征在于：所述光敏元件(7)为光敏二极管。
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