[發明專利]用于地震前兆監測的數字化二氧化碳觀測儀

在審

• 申請號: 201410217405.0
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103983600A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 任佳;張曉剛;王長江;邢杰
• 申請（專利權）人: 河北省地震局唐山中心臺
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君

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技術領域

本發明涉及一種用于地震前兆監測的數字化二氧化碳觀測儀。

背景技術

在地震前兆觀測中，二氧化碳在一些MS≥4.0地震之前有明顯的異常反映，尤其是在MS≥5.0地震前出現的異常非常顯著，是典型的短臨異常，對破壞性地震的短臨預報階段發震時間的判定具有重要意義。目前，地震臺站主要利用快速測定管和氣相色譜儀進行二氧化碳氣體測試分析，均屬人工模擬觀測。二氧化碳氣體快速測定管是一次性使用的，每天更換一次，人工讀取測量值，只能測量累積量，不能實時測量被測井孔的二氧化碳氣體百分比濃度，受測量方法限制，難以精確測量井下氣體濃度梯度。氣相色譜儀屬于精密的實驗室儀器，需要用采集裝置獲取氣樣，再放到儀器上進行分析測試，很難實時測量井下二氧化碳氣體濃度分布。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可以對活斷層溢出二氧化碳和自流井水中溶解二氧化碳氣體的連續、穩定、長期的觀測的用于地震前兆監測的數字化二氧化碳觀測儀。

本發明采用如下技術方案：

本發明包括服務器端、電源模塊以及二氧化碳采集模塊，

所述服務器端由PC主板以及與PC主板相連接的液晶顯示屏組成，

所述電源模塊由電壓分配模塊以及與電壓分配模塊相連接的不間斷開關電源組成，所述電壓分配模塊的輸出端分別與液晶顯示屏和PC主板相連接；

所述二氧化碳采集模塊由集氣裝置以及二氧化碳信息采集裝置組成，

所述集氣裝置包括腔體、設置于腔體上端的錐形變徑接頭以及與設置于與錐形變徑接頭上端的地表連通管，所述腔體的外壁上圓周設置有氣孔，所述腔體的外側圓周設置有18目平織塑料窗紗套，

所述二氧化碳信息采集裝置由傳感器以及與傳感器雙向連接的傳感器供電及通訊模塊組成，所述傳感器通過傳感器供電及通訊模塊與PC主板相連接。

本發明還包括避雷模塊，所述避雷模塊的輸入端與市電相連接，其輸出端分別與不間斷開關電源和PC主板相連接。

本發明還包括12V電瓶，所述12V電瓶與不間斷開關電源雙向連接。

所述電壓分配模塊由型號為HDN5-12D09電源模塊、型號為HDN5-12D05的電源模塊以及型號為LM7805三端穩壓電路組成。

所述不間斷開關電源的型號為SLP70C14。

所述傳感器供電及通訊模塊由MAX232通訊模塊和兩個LM7805三端穩壓電路組成。

所述PC主板采用PC104主板。

所述傳感器的型號為SRH-10型雙光束紅外二氧化碳傳感器。

本發明的積極效果如下：

本發明通過數字化、智能化、網絡化來完成對于地震前兆的監測，本發明PC主板通過和自主編寫的軟件實現了對二氧化碳數據高精度高穩定性的采集；實現了二氧化碳觀測數據長時間存儲（180天或360天）；遵循“十五”地震通訊協議，還提供了FTP和網頁通訊模式。本發明采用模塊化設計，便于故障識別，易于維護。各模塊可以單獨升級而不需要對整個系統結構進行大規模的變動。本發明安裝架設程序簡單，2-3小時即可完成，易掌握。

本發明還提供了12V電瓶與不間斷開關電源相連，作為備用電源，在有市電的情況下由不間斷開關電源為其充電；在市電停電的情況下由其為系統供電，保證系統正常工作。

附圖說明

附圖1為本發明原理框圖。

附圖2為本發明集氣裝置結構示意圖。

具體實施方式

如附圖1-2所示，本發明包括服務器端、電源模塊、避雷模塊9、12V電瓶7以及二氧化碳采集模塊，所述服務器端由PC主板1以及與PC主板1相連接的液晶顯示屏8組成，

所述電源模塊由電壓分配模塊2以及與電壓分配模塊2相連接的不間斷開關電源3組成，所述電壓分配模塊2的輸出端分別與液晶顯示屏和PC主板1相連接；所述二氧化碳采集模塊由集氣裝置4以及二氧化碳信息采集裝置組成，所述集氣裝置4包括腔體4-1、設置于腔體4-1上端的錐形變徑接頭4-2以及與設置于與錐形變徑接頭4-2上端的地表連通管4-3，所述腔體4-1的外壁上圓周設置有氣孔4-4，所述腔體4-1的外側圓周設置有18目平織塑料窗紗套4-5，所述二氧化碳信息采集裝置由傳感器5以及與傳感器5雙向連接的傳感器供電及通訊模塊6組成，所述傳感器5通過傳感器供電及通訊模塊6與PC主板1相連接，所述避雷模塊9的輸入端與市電相連接，其輸出端分別與不間斷開關電源3和PC主板1相連接，所述12V電瓶7與不間斷開關電源3雙向連接。