专利名称：一种地震震前报警仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地震防灾监控测量技术领域，具体涉及一种地震震前报警仪。
背景技术：
地震的危害是人类面临的巨大挑战，尤其是近期我国的5. 12汶川大地震及日本东北的特大地震所造成的前所未有的灾难更是让人类感到恐怖，而且今后不知何时何地还会随时发生什么样的地震谁也难以预料，因此研究地震发生前的预报报警方法及仪器设备是人类的当务之急，是非常必要的。地震是地壳板块运动造成的，绝大多数造成危害灾难的地震一般发生在地壳的浅表层数公里至数十公里的地下，其具有很强烈的破坏性，为了预防和避免或尽量减少这种灾难造成的破坏性，对于地震震前或初期的检测十分必要，可以提前做好疏散避险的工作准备，为此，人们做了大量的观察和研究，有研究动物的异常行为、有研究地磁场的变化、有研究地震波、有研究空间粒子等等。但这些研究对于地震的报警仅仅是震后地震强度和震源位置的报告，只能是亡羊补牢，几乎不可能在地震发生前进行预报报警，没有起到震前预警的作用。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种地震震前报警仪，达到能够在地震发生前对人们起到预警的目的，从而避免或减少地震灾害。为达上述目的，本实用新型提供了一种地震震前报警仪，包括地磁变化感应接收仪，其特殊之处在于，地磁变化感应接收仪包括第一壳体、设置在该第一壳体内的角度盘、 通过转轴固定在该角度盘上的磁极感应指针及与该转轴联接的第一测角仪。上述其还包括重力场变化感应接收仪，该重力场变化感应接收仪包括第二壳体、 设置在第二壳体内的万向节及设置在该万向节下方的重力摆，该万向节的各个节点上均联接有一第二测角仪，该重力摆包括摆杆和摆锤，摆锤通过该摆杆与万向节连接；地磁变化感应接收仪设置在摆锤内。上述第一测角仪或第二测角仪都是光电测角仪。本实用新型的优点是本实用新型提供的地震震前报警仪，基于对地壳板块运动会引起地磁场和重力场的变化而设计的，能够实时检测地磁场和重力场的短时间内的变化，具有很好的同步性和灵敏性，而且其构成部件少，组成结构简单，成本低廉，易于实现和
大量应用。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明
图1是地磁变化感应接收仪的结构示意图；图2是地磁变化感应接收仪检测到地磁变化后磁极感应指针产生位移角示意图；[0012]图3是重力场变化感应接收仪的结构示意图；图4是地壳运动后重力场变化感应接收仪的万向节发生位移角的示意图；图5是地震震前报警仪应用示意图；图6是地震震前报警仪阵列布置示意图。附图标记说明1-第一壳体；2-角度盘；3-转轴；4-磁极感应指针；5-第一测角仪；6-万向节；7-第二壳体；8-重力摆；9-摆杆；10-摆锤；11-地震震前报警仪；12-地面； 13-电源；14-信号放大处理器；15-中央处理器。
具体实施方式
本实施例的构建原理是基于在地球上任何部位、任何地点的地磁场永远只有一个方向，就是指向地球的两极即南北方向同样地球上任何部位、任何地点的重力场只有一个方向就是指向地心，这两点在任何时候都是永恒的。世界上所发生的所有地震不论强度大小相对巨大的地球都是一个局部的极小地壳运动，地震发生前首先是地球上局部的地壳发生不同速度和强度的运动，当局部地壳的运动达到临界点时即将就要发生地震。局部地壳的不同速度和强度的运动到达发生地震的临界点前有一个时间过程，这个过程或长或短，反映出来地壳运动速度的快慢，间接的反映出当地地震的强弱。这个时间过程非常重要，只有在这个时间段及时的预报地壳运动的速度等信息就能在地震发生前进行预报。局部地壳的不同运动最显著的特点就是导致局部地磁场和重力场相对地球整体的磁场和重力场的变化。震前预报报警仪(系统)就是根据地震发生前地壳运动变化导致局部地磁场变化和地势场变化等等的信号变化，在地震发生的临界点前感应接收变化信号并加以处理进行及时的预报和报警。因此震前预报报警仪主要有如下几部分组成为了能检测地震前地球磁场的变化，本实施例特提供了如图1所示的地磁变化感应接收仪，其包括第一壳体1、设置在第一壳体1内的角度盘2、转轴3、磁极感应指针4、第一测角仪5、万向节6、第二壳体7、重力摆8、摆杆9、摆锤10、地震震前报警仪11、地面12、 电源13、信号放大处理器14、中央处理器15。第一壳体1内的角度盘2 (罗盘)、通过转轴3固定在该角度盘2 (罗盘)上的磁极感应指针4 (永磁体指针)及与该转轴3联接的光电第一测角仪5。如此一来，当地磁场发生变化时，也即地壳板块发生了运动，就会带动地磁变化感应接收仪的第一壳体1运动，第一壳体1就会产生相对于磁极感应指针(永磁体指针)4的位移(如图2所示)，由于角度盘 (罗盘)2是固定在第一壳体1上的，则磁极感应指针(永磁体指针)4就会在角度盘(罗盘)2 上产生一个位移角(图2所示)，通过光电第一测角仪5测量该位移角及角速度的大小，就能反映地壳运动的剧烈程度。其中图1所示为地壳静止状态时的磁感应示意图，也即未发生地壳运动的状态， 或者是不会发生地震的状态，磁极感应指针(永磁体指针)4和地磁场的方向是一致的，罗盘上的夹角为零或始角为某个不变的值(M=0)。即将要发生地震时，如图2所示，地壳的运动带动仪器的第一壳体1运动，由于永磁体具有定轴性(永磁体的n-s极始终和地球的n-s极保持一致)，仪器第一壳体1的运动就和磁极感应指针(永磁体指针)4产生相对的位移，角度盘(罗盘)2上的夹角将为某个值 (M>0)，这个夹角的大小及角速度就可反映地壳运动的剧烈程度，也就反映地震的强度。角量是由光电第一测角仪5进行测量的。同时为了能检测地壳运动产生的重力场的变化，本实施例提供了如图3所示的重力场变化感应接收仪，该重力场变化感应接收仪包括第二壳体7、设置在第二壳体7内的万向节6及设置在该万向节6下方的重力摆8，该万向节6的各个节点上均联接有一光电测角仪，该重力摆8包括摆杆9和摆锤10，摆锤10通过该摆杆9与万向节6连接；地磁变化感应接收仪设置在摆锤10内，可以增加摆锤10的重量，且能节省空间，使得整个地震预警仪的体积较小，更重要的是在重力的作用下，能够始终保持磁场变化感应接收仪在任何情况下保持水平状态，这是十分必要的条件。该重力场变化感应接收仪的工作原理是当地壳运动时便会带动第二壳体7运动，而重力摆8的重力指向始终是指向地心，当第二壳体7随地壳一起运动时，万向节6便会在重力摆8的作用下相对于第二壳体7发生运动，此时，联接在万向节6的各个节点上的测角仪变测出各个节点的角度a(如图4所示)和角速度，如此便可反映地壳的运动状况， 进而确定当地是否即将发生地震，达到震前预警的作用，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。图5和图6所示分别为地震震前报警仪11的单独应用和阵列应用示意图，不管是单独应用还是阵列应用，地震震前报警仪11都要安装在如图5所示的地下若干米，而地震震前报警仪11所需的能量及信号处理系统均设置在地面12上即可，如电源13、信号放大处理器14和中央处理器15等均设置在地面控制室，只需要通过数据线或电源线15和地震震前报警仪11联系即可。在将地震预警仪组成阵列应用时，根据具体情况，根据国家总的地质结构在不同的地质板块上安装地震预警仪，再将每一个独立的地震预警仪采集到的数据进行放大、处理和接收，并发送至中央处理器即可进行震前预警。图6是系统工作示意图即地震震前报警仪11的阵列应用示意图，该系统由若干个单独地震震前报警仪11组成巨大的网络系统，独立的地震震前报警仪11的安装位置是根据具体的情况确定的，可以根据国家总的地质结构在不同的地面12上安装，也可以在人口集聚的地区、各个城市、国家的重要设施(三峡大坝、核设施等等)的四面八方安装，把每一个独立的地震震前报警仪11采集的当地的地壳运动的信息进行放大、处理、接收并发送至中央处理系统进行处理，根据中央处理系统的处理结果确定地震的位置及地震的强度，即可进行震前的预报报警，可以让政府在地震发生前制定应急措施和方案，最大限度的减少人员伤亡和财产的损失。
权利要求1.一种地震震前报警仪，包括地磁变化感应接收仪，其特征在于所述地磁变化感应接收仪包括第一壳体、设置在该第一壳体内的角度盘、通过转轴固定在该角度盘上的磁极感应指针及与该转轴联接的第一测角仪。
2.如权利要求1所述的一种地震震前报警仪，其特征在于其还包括重力场变化感应接收仪，该重力场变化感应接收仪包括第二壳体、设置在第二壳体内的万向节及设置在该万向节下方的重力摆，该万向节的各个节点上均联接有一第二测角仪，该重力摆包括摆杆和摆锤，所述摆锤通过该摆杆与所述万向节连接；所述地磁变化感应接收仪设置在所述摆锤内。
3.如权利要求2所述的一种地震震前报警仪，其特征在于所述第一测角仪或第二测角仪都是光电测角仪。
专利摘要本实用新型涉及一种地震震前报警仪，包括地磁变化感应接收仪，该地磁变化感应接收仪包括第一壳体、设置在该壳体内的角度转盘、通过转轴固定在该角度转盘上的磁极感应指针及与该转轴联接的第一测角仪。本实用新型提供的地震预警仪，基于对地壳板块运动会引起地磁场和重力场的变化而设计的，能够实时检测地磁场和重力场的短时间内的变化，具有很好的同步性和灵敏性，而且其构成部件少，组成结构简单，成本低廉，易于实现和大量应用。
文档编号G01V1/00GK202159145SQ20112021545
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者江西林 申请人:江西林