RU110508U1 - SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION - Google Patents

SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION Download PDF

Info

Publication number
RU110508U1
RU110508U1 RU2011124859/28U RU2011124859U RU110508U1 RU 110508 U1 RU110508 U1 RU 110508U1 RU 2011124859/28 U RU2011124859/28 U RU 2011124859/28U RU 2011124859 U RU2011124859 U RU 2011124859U RU 110508 U1 RU110508 U1 RU 110508U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromagnetic
earth
sensor
earthquake
winding
Prior art date
Application number
RU2011124859/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Матвеев
Георгий Всеволодович Колесник
Original Assignee
Владимир Анатольевич Матвеев
Георгий Всеволодович Колесник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Анатольевич Матвеев, Георгий Всеволодович Колесник filed Critical Владимир Анатольевич Матвеев
Priority to RU2011124859/28U priority Critical patent/RU110508U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU110508U1 publication Critical patent/RU110508U1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

1. Система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений, содержащая сеть измерительных постов с блоком датчиков предвестников землетрясений (ПЗ), размещенных на сейсмоопасной территории Земли и соединенных через спутниковую систему связи или мобильную сеть регионального оператора связи с центральной станцией обработки сигналов ПЗ, которая содержит последовательно соединенные блок обработки сигналов ПЗ, пороговое устройство и блок выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении, отличающаяся тем, что блок датчиков каждого измерительного поста установлен на глубине не менее чем на пятьдесят метров от поверхности Земли и содержит ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли, ферромагнитный датчик температуры, ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли и/или ферромагнитный датчик инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ, а блок обработки сигналов ПЗ центральной станции выполнен в виде цифрового коррелятора электромагнитных излучений ферромагнитных датчиков ПЗ. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли выполнен в виде ферромагнитной пленки толщиной 10-100 мкм, установленной на гибкой подложке и снабженной сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли содержит диэлектрический элемент в форме куба или прямоугольного параллелепипеда, на ортогональных поверхностях ко� 1. A system for monitoring the seismic situation and earthquake prediction, comprising a network of measuring posts with a block of earthquake precursor sensors (PZ) located on the earthquake-prone territory of the Earth and connected through a satellite communications system or mobile network of a regional communications operator to a central PZ signal processing station, which contains in series connected PZ signal processing unit, a threshold device, and an alert signaling unit about an upcoming earthquake and its location, The fact that the sensor unit of each measuring station is installed at a depth of not less than fifty meters from the Earth’s surface and contains a ferromagnetic sensor for tensile and displacement of the Earth’s rocks, a ferromagnetic temperature sensor, a ferromagnetic sensor for the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field and / or a ferromagnetic sensor infrasonic and acoustic signals of the PZ, and the processing unit of the PZ signals of the central station is made in the form of a digital correlator of electromagnetic radiation of ferromagnetic sensors PZ . ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic sensor for the tension and displacement of the Earth’s rocks is made in the form of a ferromagnetic film 10-100 μm thick mounted on a flexible substrate and equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic sensor of the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field contains a dielectric element in the form of a cube or a rectangular parallelepiped, on orthogonal surfaces of which

Description

Полезная модель относится к системам контроля сейсмической обстановки и своевременного прогнозирования землетрясений, цунами или извержения вулканов.The utility model relates to systems for monitoring seismic conditions and timely prediction of earthquakes, tsunamis, or volcanic eruptions.

Известны системы для контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений [1-16], базирующиеся на аналоговых первичных датчиках измерения магнитуды продольных и поперечных колебаний земной коры, вызванных сдвиговым напряжением породы при извержении вулканов, искусственных взрывов, осуществляемых с целью геологоразведочных работ. Применяются на сейсмических станциях так же и другие датчики, осуществляющие контроль изменения геомагнитного поля, напряженности электрического поля, анализаторы изменения состава атмосферы, радиации и др.Known systems for monitoring the seismic situation and predicting earthquakes [1-16], based on analog primary sensors for measuring the magnitude of the longitudinal and transverse vibrations of the earth's crust caused by shear stress of the rock during volcanic eruptions, artificial explosions carried out for the purpose of exploration. Other sensors are also used at seismic stations that monitor changes in the geomagnetic field, electric field strength, analyzers of changes in the composition of the atmosphere, radiation, etc.

Наиболее близким из известных технических решений по назначению и технической сущности к заявленной полезной модели относится система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений [16], содержащая сеть измерительных постов с блоком датчиков предвестников землетрясений (ПЗ), размещенных на сейсмоопасной территории Земли и соединенных через спутниковую систему связи или мобильную сеть регионального оператора связи с центральной станцией обработки сигналов ПЗ, которая содержит последовательно соединенные блок обработки сигналов ПЗ, пороговое устройство и блок выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении. При этом блок датчиков ПЗ включает модули измерения сейсмических сигналов ПЗ, модули измерения геофизических сигналов ПЗ, модули измерения геодезических сигналов ПЗ и модули измерения геохимических сигналов ПЗ.The closest known technical solutions for the purpose and technical nature of the claimed utility model include a system for monitoring the seismic situation and earthquake prediction [16], which contains a network of measuring posts with a block of earthquake precursor sensors (PZ) located on the earthquake-prone territory of the Earth and connected via a satellite system a communication network or a mobile network of a regional communication operator with a central station for signal processing of a PP, which contains a series-connected block of image quipment PP signals, a threshold device and warning signal output unit of the impending earthquake and its location. In this case, the sensor block of the PP includes modules for measuring the seismic signals of the PP, modules for measuring the geophysical signals of the PP, modules for measuring the geodetic signals of the PP, and modules for measuring the geochemical signals of the PP.

Недостатком этой системы является относительно невысокая надежность прогнозирования момента начала и местоположения землетрясений, несмотря на увеличенное число видов датчиков ПЗ. Это связано со следующим:The disadvantage of this system is the relatively low reliability of predicting the moment of onset and location of earthquakes, despite the increased number of types of PP sensors. This is due to the following:

Во-первых, в известной системе отсутствует спектральный анализ принимаемых сигналов ПЗ и, как следствие, невозможна синхронизированная взаимно корреляционная обработка амплитудно-частотных характеристик принимаемых сигналов различными по природе датчиками в реальном масштабе времени.Firstly, in the known system there is no spectral analysis of the received PZ signals and, as a result, synchronized cross-correlation processing of the amplitude-frequency characteristics of the received signals by different nature sensors in real time is impossible.

Во-вторых - игнорируется информация, которую несут шумовые сигналы магмы на глубинах 50-100 м и более. Именно в спектрах шумовых сигналов магмы заключена основная информация о характере и развитии процессов в сейсмоопасных районах. В настоящее время шумовые сигналы воспринимаются как помехи.Secondly, the information that magma noise signals carry at depths of 50-100 m and more is ignored. It is in the spectra of magma noise signals that the basic information about the nature and development of processes in seismically dangerous areas is contained. Currently, noise signals are perceived as interference.

В третьих, измерение и анализ параметров сигналов ПЗ не связаны с гравитационным глобальным воздействием на планету Земля ближайшего ее спутника Луна (имеются ввиду приливные гравитационные воздействия, играющие роль «спускового механизма» для инициирования землетрясений).Thirdly, the measurement and analysis of the parameters of the PZ signals are not related to the gravitational global impact on the planet Earth of its closest moon satellite (meaning tidal gravitational influences, which play the role of a "trigger" for initiating earthquakes).

Указанные выше недостатки в измерении и первичной обработке физических параметров внешнего воздействия на датчики приводят к значительному разбросу в оценках прогноза момента начала и местоположения землетрясения.The above-mentioned shortcomings in the measurement and primary processing of the physical parameters of the external influence on the sensors lead to a significant scatter in the estimates of the forecast of the moment of onset and location of the earthquake.

Задачей полезной модели является повышение надежности прогноза момента начала и местоположения землетрясений. Техническим результатом - повышение точности измерений сигналов ПЗ.The objective of the utility model is to increase the reliability of forecasting the moment of onset and location of earthquakes. The technical result is an increase in the accuracy of measurements of PZ signals.

Достижение заявленного технического результата и как следствие решение поставленной задачи обеспечивается тем, что система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений, содержащая сеть измерительных постов с блоком датчиков предвестников землетрясений (ПЗ), размещенных на сейсмоопасной территории Земли и соединенных через спутниковую систему связи или мобильную сеть регионального оператора связи с центральной станцией обработки сигналов ПЗ, которая содержит последовательно соединенные блок обработки сигналов ПЗ, пороговое устройство и блок выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении, согласно полезной модели блок датчиков каждого измерительного поста установлен на глубине не менее чем на пятьдесят метров от поверхности Земли и содержит ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли, ферромагнитный датчик температуры, ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли и/или ферромагнитный датчик инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ, а блок обработки сигналов ПЗ центральной станции выполнен в виде цифрового коррелятора электромагнитных излучений ферромагнитных датчиков ПЗ.The achievement of the claimed technical result and, as a result, the solution of the problem is ensured by the fact that the seismic situation monitoring and earthquake prediction system, comprising a network of measuring posts with a block of earthquake precursors sensors located on the earthquake-prone territory of the Earth and connected via a satellite communications system or a regional mobile network a communication operator with a central signal processing station PZ, which contains a signal processing unit connected in series A PP, a threshold device and a block for issuing warning signals about an upcoming earthquake and its location, according to a utility model, the sensor block of each measuring station is installed at a depth of not less than fifty meters from the Earth’s surface and contains a ferromagnetic sensor for stretching and displacement of the Earth’s rocks, a ferromagnetic temperature sensor, a ferromagnetic sensor of the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field and / or a ferromagnetic sensor of infrasound and acoustic signals PZ, and a signal processing unit in the PP of the central station is configured as a digital correlator EMI PP ferromagnetic sensors.

При этом ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли выполнен в виде ферромагнитной пленки толщиной 10-100 мкм, установленной на гибкой подложке и снабженной сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке. Ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли содержит диэлектрический элемент в форме куба или прямоугольного параллепипеда, на ортогональных поверхностях которого нанесены ферромагнитные пленки, снабженные напыленными и перпендикулярно ориентированными относительно друг друга на его поверхностях сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения. Ферромагнитный датчик инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ содержит корпус, внутри которого подвешен механический маятник с магнитом над ферромагнитной пленкой, снабженной сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке. Ферромагнитный датчик температуры содержит ферромагнитную пленку, установленную на биметаллической подложке в поле постоянного магнита и снабженную сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке.At the same time, the ferromagnetic sensor of tension and displacement of the Earth’s rocks is made in the form of a ferromagnetic film 10-100 μm thick, mounted on a flexible substrate and equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding. A ferromagnetic sensor of the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field contains a dielectric element in the form of a cube or a rectangular parallelepiped, on whose orthogonal surfaces there are ferromagnetic films equipped with a signal winding and an excitation winding sprayed and perpendicularly oriented relative to each other on its surfaces. The ferromagnetic sensor of the infrasound and acoustic signals of the PP contains a housing inside which a mechanical pendulum with a magnet is suspended above a ferromagnetic film equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding. The ferromagnetic temperature sensor comprises a ferromagnetic film mounted on a bimetallic substrate in a permanent magnet field and equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding.

Выполнение датчиков ПЗ ферромагнитными согласно [17÷19] позволяет более чем на порядок повысить чувствительность датчиков ПЗ по комплексу параметров ПЗ: смещению и растяжке земной коры; по регистрации изменения напряженности магнитного поля Земли и направления его магнитных силовых линий; по регистрации изменения температуры; по регистрации инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ. Следствием этого является повышение точности измерений сигналов ПЗ и надежности прогноза землетрясения.The implementation of PZ sensors ferromagnetic according to [17 ÷ 19] allows more than an order of magnitude to increase the sensitivity of PZ sensors by a set of PZ parameters: displacement and stretching of the earth's crust; by registering changes in the magnetic field of the Earth and the direction of its magnetic lines of force; by registering temperature changes; on registration of infrasound and acoustic signals The consequence of this is to increase the accuracy of measurements of the PZ signals and the reliability of the earthquake forecast.

Заглубление блока ферромагнитных датчиков в землю на глубину не менее чем на пятьдесят метров от поверхности Земли позволяет исключить влияние транспортных и индустриальных помех на регистрацию сигналов ПЗ. Одновременно такое заглубление позволяет регистрировать шумы магмы Земли и использовать их шумовые всплески для оперативной регистрации начала и места землетрясений. Выполнение блока обработки сигналов ПЗ центральной станции в виде цифрового коррелятора электромагнитных излучений ферромагнитных датчиков ПЗ дополнительно позволяет увеличить точность измерений момента начала и местоположения землетрясений.The penetration of a block of ferromagnetic sensors into the earth to a depth of not less than fifty meters from the Earth's surface allows us to exclude the influence of transport and industrial interference on the registration of PZ signals. At the same time, such a deepening makes it possible to register Earth magma noises and use their noise bursts for the operational recording of the beginning and place of earthquakes. The execution of the signal processing unit of the central station PZ signals in the form of a digital correlator of electromagnetic radiation of ferromagnetic PZ sensors additionally allows to increase the accuracy of measurements of the start moment and location of earthquakes.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений через спутниковую систему связи, на фиг.2 - конструкция измерительного поста, на фиг.3 - функциональная схема центральной станции обработки сигналов ПЗ, на фиг.4÷7 - примеры конструкции ферромагнитных датчиков ПЗ различного назначения.Figure 1 presents a functional diagram of a system for monitoring seismic conditions and earthquake prediction through a satellite communication system, figure 2 is a design of the measuring post, figure 3 is a functional diagram of a Central station for processing signals PZ, figure 4 ÷ 7 are examples of design ferromagnetic sensors PZ for various purposes.

Система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений содержит сеть измерительных постов 1 с блоком 2 ферромагнитных датчиков предвестников землетрясений (ПЗ), размещенных на сейсмоопасной территории Земли и соединенных через спутниковую систему 3 связи и/или мобильную сеть регионального оператора связи с центральной станцией 4 обработки сигналов ПЗ. Блок 2 ферромагнитных датчиков ПЗ измерительных постов 1 установлен на глубине не менее чем на пятьдесят метров от поверхности Земли и содержит ферромагнитный датчик 2.1 растяжения и смещения пород Земли, ферромагнитный датчик 2.2 температуры внутри Земли, ферромагнитный датчик 2.3 напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли и/или ферромагнитный датчик 2.4 инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ. При этом ферромагнитный датчик 2.1 растяжения и смещения пород Земли выполнен в виде ферромагнитного преобразователя механической энергии растяжения пород в энергию электромагнитное излучения и содержит ферромагнитную пленку 2.1.1 толщиной 10-100 мкм, установленную на гибкой подложке 2.1.2 и снабженную сигнальной обмоткой 2.1.3 и обмоткой 2.1.4 возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке 2.1.3. Ферромагнитный датчик 2.2 температуры содержит ферромагнитную пленку 2.2.1, установленную на биметаллической подложке 2.2.2 в поле постоянного магнита 2.2.3 и снабженную сигнальной обмоткой 2.2.4 и обмоткой 2.2.5 возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке 2.2.4. Ферромагнитный датчик 2.3 напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли содержит диэлектрический элемент 2.3.1 в форме куба или прямоугольного параллепипеда, на ортогональных поверхностях которого нанесены ферромагнитные пленки 2.3.2, снабженные перпендикулярно напыленными на их поверхность сигнальной обмоткой 2.3.3. и обмоткой 2.3.4 возбуждения. Ферромагнитный датчик 2.4 инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ содержит корпус 2.4.1, внутри которого подвешен механический маятник 2.4.2 с магнитом 2.4.3 над ферромагнитной пленкой 2.4.4, снабженной сигнальной обмоткой 2.4.5 и обмоткой 2.4.6 возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке 2.4.5. Сигнальные обмотки и обмотки возбуждения ферромагнитных датчиков 2.1÷2.4 соединены соответственно через блок 2.5 аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, а также через интерфейсную оптическую или проводную линию 5 связи с управляющей ЭВМ 6 поста 1. Сигнальные и управляющие выходы ЭВМ 6 соединены через приемопередающее устройство 7 спутниковой системы 3 связи или региональной мобильной связи со станцией 4. Станция 4 содержит последовательно соединенные блок 4.1 обработки сигналов ПЗ, пороговое устройство 4.2 и блок 4.3 выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении. Блок 4.1 выполнен в виде цифрового коррелятора электромагнитных излучений ферромагнитных датчиков ПЗ. Пороговое устройство 4.2 выполнено в виде блока схем сравнения текущих значений сигналов ПЗ с предельно допустимыми их значениями. Блок 4.3 выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении выполнен в виде цифрового модуля, снабженного программой ранжирования угроз и расчета координат ожидаемых землетрясений. В предпочтительном варианте исполнения блоки 4.1÷4.3 выполнены в виде цифровых модулей, установленных на двунаправленной шине 4.4 сопряжения, соединенной с управляющей ЭВМ 4.5 и вводно-выводным устройством 4.6 сигнальной и картографической информации.The system for monitoring the seismic situation and earthquake prediction contains a network of measuring posts 1 with a block 2 of ferromagnetic earthquake precursors (PZ) sensors located on the earthquake-hazardous area of the Earth and connected via the satellite communication system 3 and / or the mobile network of the regional communication operator to the central station 4 for processing PZ signals . Block 2 of ferromagnetic sensors of the PZ measuring posts 1 is installed at a depth of not less than fifty meters from the Earth’s surface and contains a ferromagnetic sensor 2.1 of tension and displacement of the Earth’s rocks, a ferromagnetic sensor 2.2 of the temperature inside the Earth, a ferromagnetic sensor 2.3 of the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field and / or ferromagnetic sensor 2.4 infrasound and acoustic signals PZ. In this case, the ferromagnetic sensor 2.1 of tension and displacement of the Earth’s rocks is made in the form of a ferromagnetic converter of mechanical energy of the stretching of rocks into energy of electromagnetic radiation and contains a ferromagnetic film 2.1.1 with a thickness of 10-100 μm, mounted on a flexible substrate 2.1.2 and equipped with a signal winding 2.1.3 and a winding 2.1.4 excitation oriented perpendicular to the signal winding 2.1.3. The ferromagnetic temperature sensor 2.2 contains a ferromagnetic film 2.2.1 mounted on a bimetallic substrate 2.2.2 in the permanent magnet field 2.2.3 and equipped with a signal winding 2.2.4 and an excitation winding 2.2.5 oriented perpendicular to the signal winding 2.2.4. A ferromagnetic sensor 2.3 of the intensity and direction of the lines of force of the Earth's magnetic field contains a dielectric element 2.3.1 in the form of a cube or a rectangular parallelepiped, on the orthogonal surfaces of which are applied ferromagnetic films 2.3.2 equipped with a signal winding perpendicular to their surface 2.3.3. and winding 2.3.4 excitation. The ferromagnetic sensor 2.4 of the infrasonic and acoustic signals of the PP contains a housing 2.4.1, inside which a mechanical pendulum 2.4.2 with a magnet 2.4.3 is suspended above a ferromagnetic film 2.4.4, equipped with a signal winding 2.4.5 and an excitation winding 2.4.6 oriented perpendicular to the signal winding 2.4.5. The signal and excitation windings of the ferromagnetic sensors 2.1 ÷ 2.4 are connected respectively through the block 2.5 of analog-to-digital and digital-to-analog converters, as well as through the interface optical or wire line 5 of communication with the control computer 6 of station 1. The signal and control outputs of the computer 6 are connected via transceiver the device 7 of the satellite communication system 3 or regional mobile communication with the station 4. The station 4 contains a series-connected block 4.1 processing signals PZ, a threshold device 4.2 and block 4.3 of the issuance of signals alerts about an upcoming earthquake and its location. Block 4.1 is made in the form of a digital correlator of electromagnetic radiation of ferromagnetic sensors PZ. The threshold device 4.2 is made in the form of a block of circuits for comparing the current values of the PZ signals with their maximum permissible values. Block 4.3 issuing warning signals about an upcoming earthquake and its location is made in the form of a digital module equipped with a program for ranking threats and calculating the coordinates of expected earthquakes. In a preferred embodiment, blocks 4.1 ÷ 4.3 are made in the form of digital modules mounted on a bi-directional interface bus 4.4 connected to a host computer 4.5 and input / output device 4.6 of signal and cartographic information.

Система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений работает следующим образом.The system for monitoring seismic conditions and earthquake prediction works as follows.

Управляющая ЭВМ 4.5 центральной станции 4 обработки сигналов ПЗ через линию 3 связи с заданным темпом обновления проводит опрос измерительных постов 1 о сейсмической обстановке в районе их расположения. При этом ЭВМ 6 измерительных постов 1 в свою очередь вырабатывает в цифровой форме собственные импульсные сигналы опроса, которые через линию 5 связи и цифроаналоговый преобразователь 5 подаются на обмотки возбуждения 2.1.4, 2.2.5, 2.3.4, 2.4.6 ферромагнитных датчиков ПЗ блока 2. При этом магнетоны Бора соответствующих ферромагнитных пленок 2.1.1, 2.2.1, 2.3.2, 2.4.4 разворачиваются вдоль силовых линий магнитного поля указанных обмоток возбуждения. При этом магнетоны переходят на повышенные энергетические уровни. После окончания опроса под воздействием текущего состояния магнитного поля указанные магнетоны возвращаются в исходное состояние, выбрасывая квант энергии в форме импульсного широкополосного радиоизлучения, пропорционального по энергии разности энергетических уровней магнитного поля в возбужденном и измеряемом состоянии [17÷19]. Радиоизлучение указанных ферромагнитных пленок регистрируется соответствующей сигнальной обмоткой 2.1.3, 2.2.4, 2.3.3, 2.4.5 и далее в блоке 2.5 (фиг.2) преобразуется в цифровой сигнал и через линию 5 передается на ЭВМ 6 для измерения и расчета текущих амплитудно-частотных характеристик сигналов ПЗ, их производных (скорости изменения сигналов ПЗ) и их математического ожидания на момент прогноза. Результаты расчетов накапливаются в памяти ЭВМ 6 измерительного поста 1 и одновременно часть из них, включая отклонения от нормы, передается по линии 3 связи на центральный пункт 4 обработки сигналов ПЗ. Полученные спектры сигналов ПЗ, принятые от всех измерительных пунктов 1 подаются на цифровой коррелятор блока 4.1. Численные значения амплитуды автокорреляционной функции свертки и ее пространственно-временное положение передается на пороговое устройство 4.2. Устройство 4.2 сравнивает текущие значений сигналов ПЗ с предельно допустимыми их значениями и в случае превышения порога выдает их на блок 4.3 для выработки сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении. В блоке 4.3 дополнительно методом триангуляции (пересечения направлений на пространственное положение корреляционных сигналов относительно каждого измерительного пункта 1) уточняется пространственное положение ожидаемого землетрясения и глубина его залегания в земной коре. Одновременно производится ранжирование сейсмических угроз по бальной шкале их опасности, а также уточняется момент начала землетрясения по времени прихода очередного гравитационного прилива на сейсмически опасную территорию. Производится привязка ожидаемого землетрясения к цифровой карте местности и через вводно-выводное устройство передается на цифровой дисплей станции 4 для отображения сейсмической и картографической информации. Одновременно эта информация через вводно-выводное устройство 4.6, передающий канал приемопередатчика 8 и линию 3 связи выдается оконечным потребителям сейсмической информации для предупреждения и защиты населения от приближающейся угрозы опасного землетрясения, цунами и/или извержения вулканов.The host computer 4.5 of the central station 4 of the processing of the PZ signals through the communication line 3 with a given update rate conducts a survey of the measuring posts 1 about the seismic situation in the area of their location. In this case, the computer 6 of the measuring stations 1 in turn generates in digital form its own impulse polling signals, which are fed through the communication line 5 and the digital-to-analog converter 5 to the excitation windings 2.1.4, 2.2.5, 2.3.4, 2.4.6 of the PZ ferromagnetic sensors block 2. In this case, the Bohr magnetons of the corresponding ferromagnetic films 2.1.1, 2.2.1, 2.3.2, 2.4.4 are deployed along the magnetic field lines of the indicated field windings. In this case, magnetons pass on to increased energy levels. After the end of the survey, under the influence of the current state of the magnetic field, these magnetons return to their original state, emitting an energy quantum in the form of pulsed broadband radio emission proportional to the energy of the difference in the energy levels of the magnetic field in the excited and measured state [17 ÷ 19]. The radio emission of these ferromagnetic films is recorded by the corresponding signal winding 2.1.3, 2.2.4, 2.3.3, 2.4.5 and then in block 2.5 (figure 2) it is converted into a digital signal and transmitted via line 5 to computer 6 for measuring and calculating the current amplitude-frequency characteristics of PZ signals, their derivatives (rate of change of PZ signals) and their mathematical expectation at the time of the forecast. The calculation results are accumulated in the memory of the computer 6 of the measuring station 1 and at the same time some of them, including deviations from the norm, are transmitted via the communication line 3 to the central point 4 of the processing of the PZ signals. The obtained spectra of PZ signals received from all measurement points 1 are fed to the digital correlator of block 4.1. The numerical values of the amplitude of the convolution autocorrelation function and its spatio-temporal position are transmitted to the threshold device 4.2. Device 4.2 compares the current values of the PZ signals with their maximum permissible values and, if the threshold is exceeded, issues them to block 4.3 to generate warning signals about the upcoming earthquake and its location. In block 4.3, the spatial position of the expected earthquake and the depth of its occurrence in the earth's crust are further refined by the triangulation method (crossing directions to the spatial position of the correlation signals relative to each measuring point 1). At the same time, seismic threats are ranked on the scale of their danger, and the moment of the earthquake on the time the next gravitational tide arrives at the seismically dangerous territory is specified. The expected earthquake is linked to a digital map of the area and transmitted to the digital display of station 4 through an input / output device to display seismic and cartographic information. At the same time, this information through the input-output device 4.6, the transmitting channel of the transceiver 8 and the communication line 3 is issued to end users of seismic information to prevent and protect the population from the imminent threat of a dangerous earthquake, tsunami and / or volcanic eruption.

Полезная модель разработана на уровне технического предложения и опытных образцов запатентованных ферромагнитных датчиков [18-19].The utility model was developed at the level of technical proposal and prototypes of patented ferromagnetic sensors [18-19].

Источники информации:Information sources:

1. RU 2205432 С1, 27.05.20031. RU 2205432 C1, 05.27.2003

2. Методы прогноза землетрясений. Их применение в Японии / Под ред. Т.Асада. Пер. с англ. - М.: Недра, 1984, с.14, 288-289, 312 с.2. Methods of forecasting earthquakes. Their use in Japan / Ed. T. Assad. Per. from English - M .: Nedra, 1984, p. 14, 288-289, 312 p.

3. JP 60-8468 А, 02.03.1985.3. JP 60-8468 A, 03/02/1985.

4. RU 2147757 С1, 20.04.2000.4. RU 2147757 C1, 04/20/2000.

5. SU 1409027 А1, 10.01.1996.5. SU 1409027 A1, 01/10/1996.

6. RU 2008695 С1, 28.02.1994.6. RU 2008695 C1, 02.28.1994.

7. RU 2145598 С1, 27.01.2000.7. RU 2145598 C1, 01/27/2000.

8. SU 1584585 А1, 10.11.1995.8. SU 1584585 A1, 11/10/1995.

9. RU 2045086 С1, 27.09.1995.9. RU 2045086 C1, 09/27/1995.

10. RU 2206110 С1, 10.06.2003.10. RU 2206110 C1, 06/10/2003.

11. RU 2037162 С1, 0.06.1995.11. RU 2037162 C1, 06/06/1995.

12. SU 1233080 А1, 29.07.1983.12. SU 1233080 A1, 07.29.1983.

13. Гир. Дж., Шах X. Зыбкая твердь: Что такое землетрясение и как к нему подготовиться: Пер. с англ. - М.: Мир, 1998, 220 с. (с.120-124).13. Gear. J., Shah X. Unstable firmament: What is an earthquake and how to prepare for it: Trans. from English - M.: Mir, 1998, 220 p. (p. 120-124).

14. RU 15117 U1, 20.09.2000.14. RU 15117 U1, 09.20.2000.

15. Болт Б. Землетрясения: общедоступный очерк. - М.: Мир, 1981, 408 с.15. Bolt B. Earthquakes: a publicly available essay. - M.: Mir, 1981, 408 p.

16. RU 35445, МПК: G01V 9/00, 2004.16. RU 35445, IPC: G01V 9/00, 2004.

17. Колесник В.Н. «Явление стимулированного электромагнитного излучения ферромагнетиками в диапазоне радиоволн». Заявка на открытие СССР №32-от-9935, 24.11.1978.17. Kolesnik V.N. "The phenomenon of stimulated electromagnetic radiation by ferromagnets in the range of radio waves." Application for the opening of the USSR No. 32-from-9935, 11.24.1978.

18. Шепилов М.М. и Рыжонков Г.И. Датчик сейсмоакустических колебаний. RU 14682, 2000.18. Shepilov M.M. and Ryzhonkov G.I. Sensor of seismoacoustic vibrations. RU 14682, 2000.

19. Колесник В.Н., Колесник Г.В. Ферромагнитный преобразователь «Ферродин». RU 19963, 200119. Kolesnik V.N., Kolesnik G.V. Ferrodin Ferromagnetic Converter. RU 19963, 2001

Claims (5)

1. Система контроля сейсмической обстановки и прогнозирования землетрясений, содержащая сеть измерительных постов с блоком датчиков предвестников землетрясений (ПЗ), размещенных на сейсмоопасной территории Земли и соединенных через спутниковую систему связи или мобильную сеть регионального оператора связи с центральной станцией обработки сигналов ПЗ, которая содержит последовательно соединенные блок обработки сигналов ПЗ, пороговое устройство и блок выдачи сигналов оповещения о предстоящем землетрясении и его местоположении, отличающаяся тем, что блок датчиков каждого измерительного поста установлен на глубине не менее чем на пятьдесят метров от поверхности Земли и содержит ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли, ферромагнитный датчик температуры, ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли и/или ферромагнитный датчик инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ, а блок обработки сигналов ПЗ центральной станции выполнен в виде цифрового коррелятора электромагнитных излучений ферромагнитных датчиков ПЗ.1. A system for monitoring the seismic situation and earthquake prediction, comprising a network of measuring posts with a block of earthquake precursor sensors (PZ) located on the earthquake-prone territory of the Earth and connected through a satellite communications system or mobile network of a regional communications operator to a central PZ signal processing station, which contains in series connected PZ signal processing unit, a threshold device, and an alert signaling unit about an upcoming earthquake and its location, The fact that the sensor unit of each measuring station is installed at a depth of not less than fifty meters from the Earth’s surface and contains a ferromagnetic sensor for tensile and displacement of the Earth’s rocks, a ferromagnetic temperature sensor, a ferromagnetic sensor for the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field and / or a ferromagnetic sensor infrasonic and acoustic signals of the PZ, and the processing unit of the PZ signals of the central station is made in the form of a digital correlator of electromagnetic radiation of ferromagnetic sensors PZ . 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик растяжения и смещения пород Земли выполнен в виде ферромагнитной пленки толщиной 10-100 мкм, установленной на гибкой подложке и снабженной сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке.2. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic sensor for the tension and displacement of the Earth’s rocks is made in the form of a ferromagnetic film 10-100 μm thick mounted on a flexible substrate and equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик напряженности и направления силовых линий магнитного поля Земли содержит диэлектрический элемент в форме куба или прямоугольного параллелепипеда, на ортогональных поверхностях которого нанесены ферромагнитные пленки, снабженные напыленными и перпендикулярно ориентированными относительно друг друга на его поверхностях сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения.3. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic sensor of the intensity and direction of the lines of force of the Earth’s magnetic field contains a dielectric element in the form of a cube or a rectangular parallelepiped, on the orthogonal surfaces of which are applied ferromagnetic films equipped with a sprayed layer and oriented perpendicular to each other on it surfaces with a signal winding and a field winding. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик инфразвуковых и акустических сигналов ПЗ содержит корпус, внутри которого подвешен механический маятник с магнитом над ферромагнитной пленкой, снабженной сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке.4. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic sensor of the infrasound and acoustic signals of the PP contains a housing inside which a mechanical pendulum with a magnet is suspended above a ferromagnetic film equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что ферромагнитный датчик температуры содержит ферромагнитную пленку, установленную на биметаллической подложке в поле постоянного магнита и снабженную сигнальной обмоткой и обмоткой возбуждения, ориентированной перпендикулярно сигнальной обмотке.
Figure 00000001
5. The system according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic temperature sensor comprises a ferromagnetic film mounted on a bimetallic substrate in a permanent magnet field and equipped with a signal winding and an excitation winding oriented perpendicular to the signal winding.
Figure 00000001
RU2011124859/28U 2011-06-17 2011-06-17 SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION RU110508U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124859/28U RU110508U1 (en) 2011-06-17 2011-06-17 SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124859/28U RU110508U1 (en) 2011-06-17 2011-06-17 SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU110508U1 true RU110508U1 (en) 2011-11-20

Family

ID=45317111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011124859/28U RU110508U1 (en) 2011-06-17 2011-06-17 SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU110508U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614659C2 (en) * 2015-08-04 2017-03-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Единая геофизическая служба Российской академии наук" Registration system of infrasound signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614659C2 (en) * 2015-08-04 2017-03-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Единая геофизическая служба Российской академии наук" Registration system of infrasound signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zollo et al. A threshold-based earthquake early warning using dense accelerometer networks
Marchetti et al. Infrasound array analysis of debris flow activity and implication for early warning
Walter et al. Testing seismic amplitude source location for fast debris-flow detection at Illgraben, Switzerland
Tsushima et al. Review on near-field tsunami forecasting from offshore tsunami data and onshore GNSS data for tsunami early warning
Lévy et al. Dynamic response of the Chamousset rock column (Western Alps, France)
Blewitt et al. GPS for real-time earthquake source determination and tsunami warning systems
Angove et al. Ocean observations required to minimize uncertainty in global tsunami forecasts, warnings, and emergency response
RU2433425C2 (en) Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method
CN104732728B (en) A kind of intelligent terminal's Pre-Alarm Earthquakes system
Psimoulis et al. Detection of ground motions using high-rate GPS time-series
US20210072413A1 (en) Real-time array-based seismic source location
Inza et al. Seismo-volcano source localization with triaxial broad-band seismic array
JP6103516B2 (en) Tsunami warning system, tsunami warning method, and program for tsunami warning system
Ohta et al. Role of real-time GNSS in near-field tsunami forecasting
RU2436134C1 (en) Method for rapid investigation of atmosphere, earth's surface and ocean
RU110508U1 (en) SEISMIC CONTROL SYSTEM AND EARTHQUAKE PREDICTION
US20060193207A1 (en) Large area tightly coupled attitude, position, velocity, and acceleration mapping system
WO2019013657A1 (en) Method of spontaneous, mining induced, seismic events prediction
JP7522504B2 (en) Seismic exploration system and method
Boudin et al. Analysis and modelling of tsunami-induced tilt for the 2007, M= 7.6, Tocopilla and the 2010, M= 8.8 Maule earthquakes, Chile, from long-base tiltmeter and broadband seismometer records
RU2748132C1 (en) Method for detecting the possibility of a tsunami
RU2738589C1 (en) Method for determining tsunami hazard
Makra et al. A note on the strong ground motions recorded in İzmir (Turkey) during the October 30th, 2020 M 7.0 Aegean Sea earthquake: the role of basin effects
Pérez Guillén Advanced seismic methods applied to the study of snow avalanche dynamics and avalanche formation
WO2013096997A1 (en) Earthquake prediction method and device for the implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120618