[發明專利]震動傳感器、使用該傳感器的地震報警系統及報警方法

無效

• 申請號: 201010184769.5
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101852644A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 李唯丹;張淼;劉豪
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01V1/00;G08B21/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于地震報警設備領域，特別涉及一種水光震動傳感器、由該傳感器矩陣組成的地震報警系統及報警方法。

背景技術

目前已有很多類型的微震動傳感器，利用的原理主要有三種。一種是通過檢測震動引起的電磁場的變化來檢測震動，如電容探測傳感器；一種是利用傳感器中對震動敏感部件和慣性靜止部件之間的相對運動來獲得震動信號，如機械擺震動傳感器；最后一種是用光柵探測震動。第一種傳感器有結構復雜，測量范圍窄等缺點；第二種有靈敏度較低，受到強烈震動后易損的缺點；光柵探測則有造價太高，使用不方便的缺點。

現有的地震報警系統也存在占地面積大，預報不準確，成本高，不利于推廣使用的缺點。

發明內容

本發明為了克服現有的微震動傳感器的缺點和不足，提供了一種簡單實用的水光震動傳感器。

本發明采用的技術方案為：儲水盒位于下殼體上方，兩者以整體結構方式固定于底座上；儲水盒的形狀為矩形與倒置梯形的組合，并在儲水盒頂部設置進水口；在下殼體內、儲水盒的兩個斜邊位置分別安裝激光發生器和光電管；在下殼體內安裝內置備用電源和電路模塊，其中，內置備用電源分別與激光發生器、電路模塊連接，電路模塊分別與光電管、信號分析模塊以及外部電源連接；底座上安裝可調節支腳。

所述激光發生器和光電管分別與儲水盒的兩個斜邊垂直安裝。

所述儲水盒的斜邊與水平面的夾角為45°～80°。

本發明提供了一種由所述水光震動傳感器組成的地震報警系統，其技術方案為：該系統包括1個信號分析模塊，以及3個或3個以上與信號分析模塊分別連接的所述震動傳感器。

每兩個所述震動傳感器之間的距離不小于100m。

本發明還提供了一種所述地震報警系統對地震信號的判斷及報警方法，包括以下步驟：

(1)計算每個震動傳感器的有效震動時間長度，并與所設定的時間參數t進行比較判斷；

(2)計算空間面積上有震動信號輸出的震動傳感器的個數，并與所設定的空間參數n進行比較判斷；

(3)時間參數t與空間參數n組成的震動參數滿足或者超出所設定的地震界限值，則發出報警信號；

(4)發出報警后，連續一段時間T內再也沒有檢測到滿足震動參數的震動信號，則自動停止報警，或發出糾錯信號。

所述震動傳感器檢測到震動信號后生成一系列的方波信號，所述有效震動時間長度內任意兩個相鄰的獨立方波信號的間隔不大于500ms。

所述時間T為10s。

本發明的有益效果為：

(1)所述水光震動傳感器利用光線在水中傳播時，光線受到水紋波動而產生偏移的現象，來檢測微小震動；這種傳感器具有結構簡單，靈敏度高，不易損壞，造價低廉等優點；所述傳感器能夠滿足工業，安全監測，科學研究的諸多要求。

(2)所述地震報警系統能夠達到較高的靈敏度且成本較低，具有很好的可靠性，能夠及時準確的對地震進行報警且具有強大的抗干擾能力；結構簡單輕便，尤其適用于余震的報警。

(3)所述地震報警系統主要面向家庭、樓宇、學校、企業或某個城鎮，適用于地震多發區的中小范圍內的及時報警。

(4)所述水光震動傳感器還可以擴展應用于居家防盜、山體滑坡監測等領域。

附圖說明

圖1為所述震動傳感器的結構示意圖；

圖2為所述震動傳感器的俯視圖；

圖3為所述地震報警系統的結構示意圖；

圖4為所述系統對時空參數進行判斷的流程圖；

圖5為所述系統對震動標志位進行判斷的流程圖。

圖中標號：

1-底座；2-儲水盒；3-激光發生器；4-內置備用電源；5-進水口；6-水；7-光電管；8-電路模塊；9-信號分析模塊；10-外部電源；11-可調節支腳；12-下殼體。

具體實施方式

本發明提供了一種水光震動傳感器、使用該傳感器的地震報警系統以及報警方法，下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。