[發明專利]一種破壞性近震無盲區預警方法

在審

• 申請號: 201810761947.2
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108961687A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 柴劍勇;王雄健;黃暉;陳幸蓮;羅玉芬;柯乃琛
• 申請（專利權）人: 柴劍勇;王雄健;黃暉;陳幸蓮;羅玉芬;柯乃琛
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 黃大宇

1.一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：包括傳感模塊、地震波形實時識別、參數獲取模塊和預警信息服務端；所述地震波形實時識別、參數獲取模塊包括與傳感器模塊連接的信號緩沖放大單元，所述的信號緩沖放大單元連接強度及相位識別單元，強度及相位識別單元連接電壓比較單元和中央處理單元，中央處理單元連接預警信息參數發送單元，所述破壞性近震無盲區預警方法包括以下步驟：

1）當傳感模塊中某個測點的傳感器組檢測到震動信號后經識別判定不是干擾時實時讀取其各路波形的相位差、強度及方位等參數，并通過網絡傳輸單元將其發送給預警中心的服務器，預警中心的服務器收到某測點的地震參數后根據該參數計算出地震震源參數和地震橫波將要到達本區域的秒數，同時作出預警響應，如，報警提醒、信息發布、有關生命線工程保護設施的啟動；

2）取五個縱波傳感器，分別為縱波傳感器S1-縱波傳感器S5，呈L型布設，各相鄰縱波傳感器的間距為30米-50米，該縱波傳感器的布設方法其作用在于：一是可以有效實時識別近源震動干擾，二是可以根據各縱波傳感器檢測到地震縱波的相位到時差，計算出震源的位置和震源的深度；

3）將測點SG1-SG8分別均勻布設于距被保護區10Km-20Km的半徑上，測點SG9布設于被保護區中心區域；

4）在測點SG1-SG9上皆設置有步驟2）中的L型結構傳感器組，L型的兩條測線互為正交，則各方向的震波傳播路徑與測點某測線的交角范圍為45°—90°，當交角為45°時，L型結構傳感器組該測線檢測到的震動時差差為最小，隨著震源距離增大該時差差會相應減小；設距離測點300米內有震動干擾，則該時差差會大于1毫秒，由于天然地震一般的深度都在幾公里到幾十公里，該時差差要遠小于1毫秒，據此，測點的識別模塊很容易判別是否干擾震動。

2.如權利要求1所述的一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：所述步驟2）中采用的縱波傳感器由高靈敏壓電陶瓷片及豎直向彈簧重錘組成。

3.如權利要求1所述的一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：所述步驟2）設置于各測點的地震波形實時識別處理模塊，其作用在于快速識別來自傳感器的信號波形，識別時長小于50毫秒，并在0.1秒內采集獲取各信號的相位到時差參數，到時差讀取精度優于0.1微秒，同時通過該模塊的網絡數傳單元向預警中心發送上述參數。

4.如權利要求1所述的一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：所述步驟2）中L型傳感器的布設結構，由于兩測線為正交并且交點傳感器為兩測線的公共傳感器，所以根據各傳感器檢測到的信號時差，我們很容易運用立體幾何的知識計算出震源的位置。

5.如權利要求1所述的一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：所述步驟3）中測網的布設可以快速測定來自被保護區不同方向上和區域內的地震，設被保護區域的半徑為r=5Km，測點SG1-SG8均勻分布在離該區域R=20Km的距離上，地震震源深度為H=10Km，地震縱波波速為Vp=6.5Km/s，橫波波速為Vs=3.5Km/s，系統包括網絡數傳延時Td=0.3s，震源離測點距離為L，震源離被保護區距離為D；

則：縱波到達最近測點所需的時間Tp=L/Vp=(l2+H2)/Vp；橫波到達被保護區邊界所需的時間Ts=D/Vs=(d2+H2)/Vs；地震預警時長△T=Ts-Tp-Td，所述地震預警時長為從報警到地震橫波到達被保護區邊界的時間差。

6.如權利要求5所述的一種破壞性近震無盲區預警方法，其特征在于：所述步驟3）中可以看出當震源位置處在兩個測點中間平分線上時，縱波傳到測點所走的路程L最長，而橫波傳到被保護區邊界的距離不變，即△T最?。?/p>

因此，該系統對不同震中距離l（公里）的破壞性近震至少能預警的時長△T（秒）為：

0Km：△T=1.0s；

10Km：△T=1.5s；

20Km：△T=4.1s；

30Km：△T=6.1s；

40Km：△T=7.6s；

50Km：△T=9.0s；

60Km：△T=10.4s；

70Km：△T=11.7s；

80Km：△T=13.1s；

90Km：△T=14.4s；

100Km：△T=15.7s。