基于极低频电磁法的地震预测仪的制作方法

本发明属于地震预测技术领域，具体涉及一种基于极低频电磁法的地震预测仪。

背景技术：

地震活动是一种严重的地址灾害，是地壳在运动中产生的能量聚集到一定程度释放出来而产生的。我国地势处在两大地震带之间，地震活动比较频繁、强度大、震源浅且分布广，是一个震灾严重的国家。地震是对人类造成破坏最大、危害最严重的突发性自然灾害，地震的发生对人类的生命财产造成极为严重的破害以及工程设施的损坏，导致区域经济发展停滞和社会功能瘫痪，因此，有效监测和成功预测地震是刻不容缓的问题。但是地震的发生机理十分复杂，现有的电磁监测方法都是接收纯天然电磁信号，存在对发生的电磁异常现象无法准确识别是地震原因还是非地震原因引起的电磁异常的缺憾。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供了一种基于极低频电磁法的地震预测仪，采用人工大功率极低频电磁波技术（wem）大大提高了测量数据的精度，即使在具有较强干扰背景的地区仍能得到很高信噪比的观测资料，有效克服了天然源电磁法（mt）存在的抗干扰能力弱、测量误差大和现有人工源电磁法存在的设备笨重、测量范围小和探测深度浅的缺点。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于极低频电磁法的地震预测仪，其特征在于主要由接收单元、网络、处理和分析单元、记录单元、显示单元和报警单元组成，接收单元包括多个极低频接收机及与每个极低频接收机对应连接的天线，天线用于接收两个电场分量ex与ey和两个磁场分量hx与hy，极低频接收机主要由抗混叠滤波器、低噪音放大器、a/d转换器和计算机组成，天线依次通过抗混叠滤波器、低噪音放大器和a/d转换器与计算机电性连接，极低频接收机布设于地震多发区，极低频接收机中计算机的时间采用gps卫星的标准时间进行同步，该极低频接收机通过天线接收极低频发射台以广播方式发射的极低频电磁信号，处理和分析单元主要为地震数据处理中心，极低频接收机通过网络与地震数据处理中心通信，该地震数据处理中心用于接收极低频接收机通过网络传送的极低频电磁信号并对该极低频电磁信号进行处理与分析得到不同频率下的视电阻率数据，再将得到的视电阻率数据与记录单元中预存的正常地质情况下的视电阻率数据进行对比以判断是否出现异常，记录单元中的地震信息记录服务子系统与地震数据处理中心电性连接，该地震信息记录服务子系统用于记录地震数据处理中心处理得到的不同频率下的视电阻率数据，并且在地震信息记录服务子系统中预存有正常地质情况下的视电阻率数据，显示单元中的显示屏与地震数据处理中心电性连接，该显示屏用于实时显示地震数据处理中心得到的视电阻率数据和地震信息记录服务子系统中预存的视电阻率数据，报警单元中的蜂鸣器与地震数据处理中心电性连接，该蜂鸣报警器用于在地震数据处理中心得到的视电阻率数据发生异常时进行报警以预测地震。

本发明具有探测精度高、抗干扰能力强和探测成本低的优点，而且可以提供稳定的高精度电磁场信号，在全国台网同时观测，既可以监测到地震引起的空间电磁场异常，也能监测到震源区附近的电阻率异常，实现四维观测，提升预测地震的能力。

附图说明

图1是本发明的模块连接图；

图2是本发明中极低频接收机的模块连接图。

图中：1、接收单元，2、网络，3、处理和分析单元，4、记录单元，5、显示单元，6、报警单元。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体内容。基于极低频电磁法的地震预测仪，主要由接收单元1、网络2、处理和分析单元3、记录单元4、显示单元5和报警单元6组成，接收单元1包括多个极低频接收机及与每个极低频接收机对应连接的天线，天线用于接收两个电场分量ex与ey和两个磁场分量hx与hy，极低频接收机主要由抗混叠滤波器、低噪音放大器、a/d转换器和计算机组成，天线依次通过抗混叠滤波器、低噪音放大器和a/d转换器与计算机电性连接，极低频接收机布设于地震多发区，极低频接收机中计算机的时间采用gps卫星的标准时间进行同步，在用多台极低频接收机布网进行地层剖面探测时，由于各个极低频接收机的时间同步，存储的勘探数据时间就严格同步，这样就克服了以往由于各极低频接收机布网探测后积累了大量数据时效果尤为显著，该极低频接收机通过天线接收极低频发射台以广播方式发射的极低频电磁信号，工作频率为0.1-300hz，处理和分析单元3主要为地震数据处理中心，极低频接收机通过网络2与地震数据处理中心通信，该地震数据处理中心用于接收极低频接收机通过网络传送的极低频电磁信号并对极低频电磁信号进行处理与分析得到不同频率下的视电阻率数据，其计算公式为，再将得到的视电阻率数据与记录单元4中预存的正常地质情况下的视电阻率数据进行对比以判断是否出现异常，记录单元4中的地震信息记录服务子系统与地震数据处理中心电性连接，该地震信息记录服务子系统用于记录地震数据处理中心处理得到的不同频率下的视电阻率数据，并且在地震信息记录服务子系统中预存有正常地质情况下的视电阻率数据，显示单元5中的显示屏与地震数据处理中心电性连接，该显示屏用于实时显示地震数据处理中心得到的视电阻率数据和地震信息记录服务子系统中预存的视电阻率数据，报警单元6中的蜂鸣器与地震数据处理中心电性连接，该蜂鸣报警器用于在地震数据处理中心得到的视电阻率数据发生异常时进行报警以预测地震。

本发明为基于极低频电磁法预测地震，具有探测精度高、抗干扰能力强和探测成本低的优点，而且可以提供稳定的高精度电磁场信号，在全国台网同时观测，既可以监测到地震引起的空间电磁场异常，也能监测到震源区附近的电阻率异常，实现四维观测，提升预测地震的能力，其辐射场强比现有人工源电磁法高出万倍，可覆盖数千km，测量深度可达10km甚至更深，是对现有的电磁法的重大革新；极低频电磁法与目前使用的各种方法相比，有电磁波有效覆盖范围广、信号强度大、探测深度深、受环境干扰小、精度高、野外作业设备轻便、效率高和成本低等优点，可以大大地减轻野外工作人员的劳动强度，由于覆盖面广、信号稳定、相干度好，地震预测可多测量点同时接收，获得大面积地下各个层面的全部数据，经过计算机分析处理形成二维或三维的地质图像，得到高精度的地下电性分布图，进而可判断地震的发生情况。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于极低频电磁法的地震预测仪，主要由接收单元、网络、处理和分析单元、记录单元、显示单元和报警单元组成，接收单元包括多个极低频接收机及与每个极低频接收机对应连接的天线，极低频接收机通过网络与地震数据处理中心通信，地震数据处理中心分别与记录单元、显示单元和报警单元电性连接。本发明具有探测精度高、抗干扰能力强和探测成本低的优点，而且可以提供稳定的高精度电磁场信号，在全国台网同时观测，既可以监测到地震引起的空间电磁场异常，也能监测到震源区附近的电阻率异常，实现四维观测，提升预测地震的能力。

技术研发人员：牛有田;苏艳芳;朴金龙;张艺萌;王超凡;董丽艳
受保护的技术使用者：河南师范大学
技术研发日：2017.04.24
技术公布日：2017.08.18