一种地震监测警报系统的制作方法

专利名称：一种地震监测警报系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过监测地震之前和地震发生时的物理特征及时发出地震警报的系统， 尤其有关自然环境地震监测减灾预警领域。
背彔技术
2008年5月12闩中国四川省的汶川县发生8.0级强烈地震，这次地震再次以突如其来 的方式给中国带来一场巨大的灾难，在众多的人员伤亡和巨大财产损失面前，地震的预测和 地震短临预报问题成为了人们关注的热点。
地震是困扰人类的一大灾难，为了预报地震，近200多年来许多国家都曾投入大量的人 力和财力，制造各种地震监测仪器，发射地震卫星，反复收集地震资料，研究地震之前各种 现象的因果关系，以期找到种可以准确预报地震发生时间的方法，然而从各国技术发展现 状看来，实现中长期、大地域范围、较长时间段内的地震预测取得了很大的研究成果，但距 离地震预报的实际应用的要求还差之甚远，对于地震的短临预报方法则基本上是空缺的。
我国2007年基本完成的"中国数字地震观测网络工程"推动了我国地震科学的研究发 展，增强了防震减灾工作能力，该工程主要包括数字测震、前兆、强震动三大监测台网和地 震活断层探测、地震信息服务、地震应急指挥二大应用系统，以及一个国家地震灾害紧急求 援训练基地，工程基本涵盖防震减灾的全过程，并进一歩夯实了地震监测预报、震害防御、 应急救援三大技术体系。
目前，我国已经建成了由48个国家数字地震台站、 一个国家数字地震台网中心和一个分 中心组成的国家数字地震台网，21个区域遥测数字地震台网(包括353个子台)，以及以组网 方式构成的应急流动数字地震台网，此外还包括1400多个地方台、企业台，8000多个群观 测点。从而使国家级监测台网已经均匀覆盖我国各个地区，区域地震台网则在东部经济发达 地区密度更大一些。监测手段也不再只是围绕地震台的部署"固定"监测，而是通过数字化 应用引入流动数字地震台网，可以以地震发生地为中心，调动周围的国家级和区域级地震台 站组成临时台网，从而更准确地观测地震发生位置。
在震害防御方面，我国已经绘制出了第四代地震烈度区划图，通过对以往地震发生情况 的分析，预测出未来50年我国各个地区可能出现的地震烈度，并将国土范围划分为不同地震 危险程度或抗震设防等级。该图在我国工业和民用建筑的设计上有非常大的参考意义。
一旦出现地震情况，闺家台网中心能在3分钟内对地震进行准确定位，并基本确定地震 震级，进一步分析以后能在8分钟内向政府部门报告，并由政府部门发布地震信息。
然而地震的预报尤其是短期的临震前的预报这一最具实际意义课题，在许多科学家的逃 避下，和某些国家科研经费的躲避下，被称为世界难题，如何攻克这一难关，至今许多地震 学家们都还是迷茫的。地震预报难度之大，恐怕算得上是目前已提出的科学难题之最了。

发明内容
5 12汶川8.0级强烈地震发生后，在对各种报道的情况观察中，发现某些信息可以利 用，经过思考觉得这些信息可以用来为震中以外的地区进行短时间地震预报，从而减少人员 伤亡。进而在搜集査阅众多的地震资料后，大胆假设地震发生时的过程，从而进一步发现可 以为震中地区的人员进行超短时间的预报，这个时间虽然不长，最少可能只有2、 3秒钟，然 而长则十几秒、几十秒钟的时间，有时甚至P了以达到几分钟，这对处于生死关头的人员来说， 每一秒钟都代表着生命、代表着希望、代表着幸福，为他们争分夺秒，给与他们时间就是对 他们最大的、最真切的、最实际的关爱。
具体方法是将小型或微型地震监测仪放入地下深处监测地下物理变化，并与地面的区 域地震监控中心相连，区域监控中心可以同时连接多台地震监测仪，这些监测仪组成地震监 测网，地震监控中心收集网络中各个监测仪传来的数据，计算出数据变化的增量与变化的速 度，将监测的数据与预存的数据进行比较，就可以预知地震将要发生的等级和距离地震发生 的时间长短，预设需要发送警报的地震等级和地震前预报的时间，当收集的数据大于等于预 设的数据时，发生预报，地震监控中心与地震警报发布系统连接，将预报发布，当地震发生 时，靠近震中的监测仪首先将监测数据发回地面的区域监控中心，区域中心存储数据，并向 国家地震监控网络控制中心传递数据，区域中心同时判定地震监测的数据是否符合报警等级， 如果符合则向地震警报发布系统传送地震警报数据，地震警报发布系统在接收数据后，准备 发送警报，并等待国家地震监控中心的警报发布许可信号，当接收到许可信号后立即发送地 震报警信息，地震警报信息接收部分在收到警报后，根据收到的信息由地震警报播放程序播 放地震警报。
放入地下深处的地震监测仪包括物理震动和地层温度两种基本监测方式中的一种或全 部，还可以包括其他的线粒体的监测、监测物理变化的大小发生频率和监测点温度的变化， 监测温度与正常温度的差别，它包括温度的升高和温度的降低而产生温差，差别越大地震的 等级就越高，振动次数增加得越快，温度变化的速度越快，地震将要发生的时间就越短。
地震警报发布系统存有预先设定的程序，在发送警报时，可以在划分的不同区域中，分 别计算出警报目标区域与灾害中心的距离和灾害波及到目标区域的估计时间，并且以预先设 定好的程序定时或不定时向报警目标发送更新的警报信息。
地震警报发布系统与其他自然灾害监控系统联网时，本系统存储设定其它自然灾害的报 警程序，可以同时实现对龙巻风、飓风、海啸、冰雹、陨石撞击等和其它自然灾害的报警播 发。
地震警报发布系统以代码的形式或自然灾害警报文字信息直接发布的形式进行信息发 布，其中不同的代码可以表示震中、震中附近、距震中较近、距震中较远、离震中很远、震 级、灾害到达估计最短多少秒时间、灾害到达估计最长多少时间、灾害名称、灾害等级、距
离灾害中心以KM表示的距离、本地受灾害影响程度较小、较大、严重等。
地震警报发布系统,报信息接收播放设备可以是有线或无线的接收设备，如手机、收 音机、便携式电视机、有接收功能的手表、电视机、电脑等一切可以接收到地震报警系统发送的报警信号，并播发地震或自然灾害警报的各种具有或兼容此功能的机器设备或专用设备。 地震警报发布系统的警报信息接收播放设备存有可以解释转换接收到的报警信息代码的 程序，这一程序可以将接收的地震报警信息的代码转换为相对应的文字、语音、图像、专用 符号、音乐等形式中的一种或全部，并将其播放进行预报预警和警报。
地震警报发布系统的预报系统可以根据监测信息提供不同等级的预报信息，其预报的不 同等级代表着灾害来临的紧急程度的不同，它可以在地震发生之前很长的时间便发出预报， 给人们的生产生活建设提供参考，随着预报的升级，表示地震的时间越来越近，地震的等级 越来越高，大地震发生的可能性越来越高，当各种数据显示大地震将要发生时，由地震预报 改为预警，预警发生时，要开始计划和布置避险措施，达到高等级预警时，人员要进入防震 的帐篷内居住，牛产活动基本停止，直到地震发生或地震高级警报解除。 优点
1. 为受灾地区尽可能多地提供避险时间，从而减少受灾地区的人员伤亡。
2. 在减少人员伤亡的同时，还将极大地减少了受伤人员的残疾比例，尤其是截肢人员的 大幅减少。
3. 生产企业可以在地震来临之前停止某些生产作业，从而减少次废品的发生，节约生产 资料。
4. 由丁灾害减轻，抢险救灾就变得相对容易了，同时减少了救灾的投入。 具体实旌方式
地震是复杂的，不能简单地来看待，也不能使用复杂方式来处理。
目前，我国的地震监测网络已经具有相当的规模，因此首先就要使用好这一网络，对地 震进行宏观的监测控制，找寻地震规律异常的地段，例如小的地震在某地震带内呈现逐渐 增多的趋势，或者某一地震带在一系列减弱的小震后出现了较长时间的寂静状态，当然还有 许多其他技术测出的地震热点区域，我们就要对这样的地带给与高度重视，增加一定数黨.的 观测点，并且要将相当数量的检测仪器放到地震带的地下深处，以便尽可能的在地震前的第 一时间获取地震监测资料。更多的探测点获取的数据综合起来，可以判断出地震势能积聚的 形式、成因或将要发生的地震的类型。深埋地下的地震监测仪主要应该具备监测震动和温度 的功能，条件允许时还可以有声音、各种线类监测等功能。
由于地震是由于能量集聚后的释放所形成的，因此积累地震前后的变化数据，就可以为 地震的预报、地震最可能发生的时间、地点作出越来越准确的预报依据。
浅层具有破坏性的地震都发生在十几至几十公里深度的地壳内，在监测中，放入地下深
处的地震监测仪，监测地下物理变化的大小、发生频率和监测点温度的变化，监测温度与正 常温度的差别，它包括温度的升高和温度的降低而产生温差，差别越大地震的等级就越高， 振动次数增加得越快，温度变化的速度越快，地震将要发生的时间就越短。
监测仪获得的数据传送到地面的监控中心储存和分析，为预报地震提供依据。 如何预报地震？预报后会产生什么样的结果？这两个问题成为了地震预报研究人员的技术障碍和心理障碍。 一般情况下，会在取得一定成果后经过反复验证，证明其确实可行才证 明其成功，这一过程是完全正确的，但是由于地震情况的复杂、地震的间隔太长、相同征兆 发生的地震几率又太小，使得许多成果和经验都被忽视了，其原因就是没有真正的全面地认 识地震，并且没有找到可以为人们接受的地震预报方法。
对于地震的预报应当制定特别规定，并对预报的各个阶段、各个等级作好解释和宣传工 作，使人们正确认识各级警报，知道在什么阶段应该采取什么样的保护措施，该进行什么必 要准备。
地震的预报主要分为三个阶段，每个阶段都分为多个等级。
第一阶段为地震预报阶段较大地震发生的条件正在形成过程中，有大的地震将要发生， 距离发生的时间较长。 预一级3-7年 预二级卜3年 预三级l年内 预四级6个月内 预五级3个月内 预六级l个月内
第二阶段为地震预警阶段较大地震发生的条件已经形成，有大的地震将要发生，距离 发生的时间较短，应当做好地震准备。 预警一2周内 预警二 10日内 预警三7日内 预警四5日内 预警五3曰内 预警六随时
第三阶段为地震警报阶段有较大的地震开始发生，距离震动到达时间为数秒或数分。
一般警报有地震开始发生，有震感
一级警报有地震开始发生，属于轻微灾害
二级警报有地震开始发生，属于较小灾害
三级警报大地震开始发生，属于较大灾害
四级警报特大地震开始发生，属于特大灾害
五级警报i极度地震开始发生，属于极大灾害
六级警报毁灭地震开始发生，属于毁灭灾害
有了预报的等级，还需要有发布预报的程序。在程序中，以已知情况为依据，设定程序 中的因果关系按照设定的条件发布不同的预报和警报。
地震警报是尤为重要的，其重要性在于可以使99%的人从容对待地震。因为地震瞀报可 以在地震发生之前向人们发出，可以给人们提供少量躲避灾难的时间，而且这一时间对大多
7数人来讲是充分的保护生命人身安全的时间，因此，地震警报在人与地震的对抗中是最为重 要的，它比地震预报的意义更为重大，即使预报再准确，警报都是必不可少的。
地震预报和警报的发布，还需要各种媒体单位的积极配合，并且在法律中作出应有的规 范和规定，使地震的预报和警报信息可以及时准确地到达人们使用中的各种媒体播放设备上 并且正确播放出来，达到预警目的。
综上所述，将现有的地震监测网络，按照本发明的特点进行改造，并与各种媒体发布信 息系统联网，制定信息发布的统一代码和格式，配合本发明的需要，制定企业和个人应当遵 守的避险减灾的生产产品规定和执行中各种问题的规定，并逐步完善。并在使用中不断收集 信息完善信息库，不断更新和修正预警报的误差，使地震预报、警报系统的精确度逐歩提高。
权利要求
1.一种地震监测警报系统，其特征是将小型或微型地震监测仪放入地下深处监测地下物理变化，并与地面的区域地震监控中心相连，区域监控中心可以同时连接多台地震监测仪，这些监测仪组成地震监测网，地震监控中心收集网络中各个监测仪传来的数据，计算出数据变化的增量与变化的速度，将监测的数据与预存的数据进行比较，就可以预知地震将要发生的等级和距离地震发生的时间长短，预设需要发送警报的地震等级和地震前预报的时间，当收集的数据大于等于预设的数据时，发生预报，地震监控中心与地震警报发布系统连接，将预报发布，当地震发生时，靠近震中的监测仪首先将监测数据发回地面的区域监控中心，区域中心存储数据，并向国家地震监控网络控制中心传递数据，区域中心同时判定地震监测的数据是否符合报警等级，如果符合则向地震警报发布系统传送地震警报数据，地震警报发布系统在接收数据后，准备发送警报，并等待国家地震监控中心的警报发布许可信号，当接收到许可信号后立即发送地震报警信息，地震警报信息接收部分在收到警报后，根据收到的信息由地震警报播放程序播放地震警报。
2. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是放入地下深处的地震监测仪包 括物理震动和地层温度两种基本监测方式中的一种或全部，还可以包括其他的线粒体的监测、 监测物理变化的大小发生频率和监测点温度的变化，监测温度与正常温度的差别，它包括温 度的升高和温度的降低而产生温差，差别越大地震的等级就越高，振动次数增加得越快，温 度变化的速度越快，地震将要发生的时间就越短。
3. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统存有预先设 定的程序，在发送警报时，可以在划分的不同区域中，分别计算出警报目标区域与灾害中心 的距离和灾害波及到目标区域的估计时间，并且以预先设定好的程序定时或不定时向报警目 标发送更新的警报信息。
4. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统与其他自然 灾害监控系统联网时，本系统存储设定其它自然灾害的报警程序，可以同时实现对龙巻风、 飓风、海啸、冰雹、陨石撞击等和其它自然灾害的报警播发。
5. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统以代码的形 式或自然灾害警报文字信息直接发布的形式进行信息发布，其中不同的代码可以表示震中、 震中附近、距震中较近、距震中较远、离震中很远、震级、灾害到达估计最短多少秒时间、 灾害到达估计最长多少时间、灾害名称、灾害等级、距离灾害中心以KM表示的距离、本地受 灾害影响程度较小、较大、严重等。
6. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统的警报信息 接收播放设备可以是有线或无线的接收设备，如手机、收音机、便携式电视机、有接收功能 的手表、电视机、电脑等一切可以接收到地震报警系统发送的报警信号，并播发地震或自然 灾害警报的各种具有或兼容此功能的机器设备或专用设备。
7. 根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统的警报信息 接收播放设备存有可以解释转换接收到的报警信息代码的程序，这一程序可以将接收的地震报警信息的代码转换为相对应—的文字、语音、图像、专用符号、音乐等形式中的一种或全部， 并将其播放进行预报预警和警报。
8.根据权利要求1的一种地震监测警报系统，其特征是地震警报发布系统的预报系统 可以根据监测信息提供不同等级的预报信息，其预报的不同等级代表着灾害来临的紧急程度 的不同，它可以在地震发生之前很长的时间便发出预报，给人们的生产生活建设提供参考， 随着预报的升级，表示地震的时间越来越近，地震的等级越来越高，大地震发生的可能性越 来越高，当各种数据显示大地震将要发生时，由地震预报改为预警，预警发生时，要开始计 划和布置避险措施，达到高等级预警时，人员要进入防震的帐篷内居住，生产活动基本停止， 直到地震发生或地震高级警报解除。
全文摘要
一种地震监测警报系统，是关于地震预报、警报的技术，通过在地层深处放置监测仪，以监测震动和温度变化为主的网络监测系统，连结地面监控中心和警报播发系统，以警报程序管理和通过各种媒体及时发布警报，并与警报接收播放系统共同组成地震预报、警报系统。在保证为震中以外地区提供一定提前时间量灾情预报警报为出发点的同时，尽量为震中地区提供临震预报，使受灾地区的人们可以提前几秒钟到几分钟的时间知道地震马上发生，使他们提前开始采取避险措施，从而达到挽救许多人的目的。在使用中不断完善数据、提高预报的准确率，可以最终达到实现对地震短临预报的目的，同时，实现在地震发生前，对地震采取一定的预防措施，减少人员伤亡和财产损失。
文档编号G08B21/10GK101604471SQ20081011118
公开日2009年12月16日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者张汉臣 申请人:张汉臣