[發(fā)明專利]地震事件響應警報和公用事業(yè)控制系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880031010.8
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110691994A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設計）人: E·奧格登
• 申請（專利權）人: E-地震解決方案有限責任公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/24;F16K17/36
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳斌

一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)被適配成向各個個體或機構提供警報信號和/或向公用事業(yè)控制單元提供控制信號以自動停止燃氣、水、電、油等的流，此類信號響應于檢測到地震事件而被遞送，該監(jiān)測經由基于地面的監(jiān)視系統(tǒng)和/或基于衛(wèi)星的監(jiān)視系統(tǒng)而發(fā)生。警報和/或控制信號通過各種廣播系統(tǒng)或類似的通信信道(諸如射頻發(fā)射器、互聯(lián)網服務提供商、蜂窩電話無線運營商、衛(wèi)星電話服務提供商和/或安全監(jiān)視服務提供商)分發(fā)給各個個體，和/或通過智能電話、固定電話、平板、PC、語音控制的web通信設備等分發(fā)給諸設施，和/或分發(fā)給公用事業(yè)控制單元上的信號接收器。

發(fā)明背景

本申請一般涉及響應地震事件而提供警報的系統(tǒng)、設備和方法和/或響應于地震事件而控制諸如水或燃氣管道等公用事業(yè)的系統(tǒng)和設備的領域。

地震事件(即地震)取決于地震事件的震級、距該事件的距離、地形的類型等而在強度和破壞上有所不同，地震事件從而可能對生命和基礎設施(建筑物、道路、公用事業(yè)等)造成很小損害或不造成損害，或者可能導致大規(guī)模且廣泛的破壞和生命損失。損壞可能是由于直接的沖擊和震顫影響(諸如建筑物倒塌)或次生危害(諸如燃氣爆炸、火災或洪水)造成的。地震事件發(fā)生之際迅速且廣泛的警告可能減少生命損失和對基礎設施的二次破壞。最常見的已知地震事件監(jiān)視系統(tǒng)依賴于對活躍地震事件所產生的震顫或沖擊波做出反應的物理傳感器設備。此類設備可以像受物理振動影響的基座開關、水銀開關、傾斜開關等一樣簡單，或者可以是包含同樣受物理振動影響的電子微芯片、微處理器等上的集成電路的更復雜的設備。

減輕對結構的二次破壞的一種方式是在地震事件發(fā)生時切斷燃氣、水和/或電流。解決此問題的一種可能方式是由屋主和企業(yè)主手動控制公用事業(yè)，但是考慮到人身安全將是任何行動的首要激勵因素并且從警告警報到遭受來自地震的破壞的時間可能僅僅是幾秒鐘的事，因此在地震事件發(fā)生之際不太可能采取此類行動。有鑒于此，最容易發(fā)生地震事件的加利福尼亞州已頒布了法規(guī)，其要求家庭和企業(yè)為燃氣管道配備響應地震事件的自動斷流閥。已知類似的設備用于自動地切斷水和電力的輸送。該設備通常是振動敏感的，使得它們對物理效應(即震顫或沖擊波)做出響應。已證明，很難設計出能夠在實際地震事件與由音爆聲、貨車交通、建筑施工等引起的假陽性(false positive)之間進行區(qū)分的這種設備，這意味著必須人為地將設備的閾值靈敏度設置得高以避免假陽性。

地震造成的強烈地面震顫以每秒約2英里的速度傳播，因此可以在其震源附近檢測到大的地震，并且在震顫到達之前向更遠的地區(qū)廣播即將來臨強烈震顫的警告。已知被稱為地震預警(EEW)系統(tǒng)的諸系統(tǒng)。此類EEW系統(tǒng)有在全球多個國家/地區(qū)運行，包括墨西哥、日本、土耳其、羅馬尼亞、中國、意大利和臺灣地區(qū)。(USGS)運行這樣的地震監(jiān)視和警告系統(tǒng)，該地震監(jiān)視和警告系統(tǒng)在地震事件的發(fā)生之際發(fā)起無線緊急警報(WEA)的廣播。

自2006年以來，美國地質服務局(USGS)在包括加利福尼亞地質調查局(CGS)、加利福尼亞理工學院(Caltech)和加利福尼亞緊急事務辦公室(CalOES)、摩爾基金會、加利福尼亞大學伯克利分校、華盛頓大學和俄勒岡大學在內的多個合作組織的幫助下一直在為美國開發(fā)EEW和WEA系統(tǒng)。目的是為美國自西海岸州(加利福尼亞、華盛頓和俄勒岡)開始的最高風險地區(qū)提供有效的EEW系統(tǒng)。

這些當前系統(tǒng)只能在地震事件的發(fā)生的同時或不久之后檢測并提供警告警報和/或控制公用事業(yè)流。最近，已經開發(fā)了一種用于監(jiān)視和預測地震事件的可靠系統(tǒng)，其中由衛(wèi)星檢測到的初期、非物理地震信號被用來提供地震事件的預警通知。地殼的迅速移動生成電磁輻射，該電磁輻射擾亂或改變電磁場、電離層等離子體和高能粒子。這些效應(有時被稱為巖石圈-大氣-電離層(LAI)耦合效應)可以在地殼移動產生實際地表級震顫或沖擊的時間之前被感知。已經表明，此類基于衛(wèi)星的系統(tǒng)可在危險地震事件在地面上的有效發(fā)生之前差不多若干小時內對危險地震事件進行檢測。通過檢測這些電磁信號，基于衛(wèi)星的系統(tǒng)可以比已知的基于地面的系統(tǒng)早得多地發(fā)出警告警報和/或公用事業(yè)流控制信號。