[發明專利]一種地震監測裝置

無效

• 申請號: 200910061834.2
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101539631A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 劉德明;孫琪真;張國旺;李航宇;王彥國;湯兆星;付軼帆
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/18;G01H9/00;G01B11/16;G01K11/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及監測裝置，特別是一種用于地震監測的裝置。

背景技術

中國位于世界兩大地震帶-環太平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位，受太平洋板塊、 印度洋板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分復雜，大地構造位置決定地震頻繁震 災嚴重。2008年5月12日發生的汶川地震震撼了每個中國人的心靈，也督促科技工作者更 好、更快的推動科技發展，為防震減災工作服務。

傳統的地震報警裝置是由振動或位移傳感器組成，通過振動或位移傳感器感應到地震 時建筑物將發生的振動或者形變進行預警，這種傳統地震報警裝置存在以下缺點：

1.對環境要求高。普通的地震波監測儀器抗干擾能力差，只要有強磁場或電場干擾 便會發生誤報，想要能夠精確測量，要求將其裝在山洞等對環境要求高的區域。

2.大地震出格。普通地震波監測儀器頻帶窄，大地震來臨時出格現象普遍，即當地 震大于某個級別后，在地震儀上無法區別地震震級。

而在地震前兆監測中，其實現手段依賴各種前兆儀器，如伸縮儀、傾斜儀、重力儀、 鉆孔應變儀等可以實現對地震前兆參數，但都普遍存在設備昂貴，對環境要求高，適應性 差，不易安裝，很難實現大面積組網，也很難實現對地震的大面積、立體監測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為解決上述現有技術問題，提供一種適應性強、多參 數和高精度的地震監測裝置。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：由中央控制終端和位于地下傳感探頭組 成。其中：中央控制終端的光源部分發出的光脈沖信號，經一根光纖傳輸到位于深地環境 中的地下傳感探頭，然后在所述探頭中被深地振動、應變和溫度調制后，變成三個時域上 分立的調制脈沖信號，這些調制脈沖信號返回到中央控制終端的信息解調部分進行光電轉 換、放大和數據處理，完成解調，從而實現深地振動、應變和溫度參量的實時監測和報警。 所述光源部分設有分布反饋半導體窄帶激光器、光耦合器、光放大器和環形器，它們通過 光纖依次相連。中央控制終端設有寬譜激光源，其由光纖與一個光耦合器相連，此光耦合 器的兩個輸出端與兩個光柵的輸入端相連，兩個光柵的輸出端由光纖與另一個光耦合器相 連后，再經光纖與再一個光耦合器相連，該光耦合器經光纖與光放大器相連。

本發明提供的地震監測裝置，其與現有技術相比具有以下主要的優點：

其一.采用波分、時分、空分復用技術：本裝置能同時在一根光纖上通過波分、時分、 空分技術實現振動、溫度、應變的實時測量，集成度高，適應性強。

其二.采用多功能光纖無源傳感頭，抗干擾能力強，適應性強，可用于遠程井下傳感。

其三.采用相位調制技術：相位調制技術由于采用了干涉技術而具有很高的檢測靈敏 度。如果信號檢測系統可以檢測到μrad的相位移，那么每米光纖的檢測靈敏度對應于壓 力為10^-7Pa。

其四.采用溫敏光柵結合雙通道邊沿濾波法實現高精度溫度傳感，檢測靈敏度對于溫 度為0.01℃。

其五.采用壓敏光柵結合雙通道邊沿濾波法實現高精度應變傳感，檢測靈敏度對于應 變為0.1με。

其六.采用系統軟件對信號進行頻域變換，做簡單的事件分析，彌補了系統沒有視頻圖 像的缺陷，并自動輸出報警聯動信號。整個過程無需人工干預，因此系統自動化程度很高。

其七.制造成本低，易于安裝，精度高，實用性強，易于組成臺網，從而能夠實現對 深地的大范圍、立體式監測。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

圖中：1.分布反饋半導體窄帶激光器(DFB-LD)；2.寬譜激光源(LD)；3.光耦合器； 4.光柵；5.光放大器；6.環形器；7.延時纖；8.傳感光柵；9.梳狀濾波器；10.光電高速探測 器；11.信號放大器；12.模數轉換器；13.PC終端；14.光纖；15.反射式M-Z干涉儀。

具體實施方式