专利名称：救援抢险现场用余震预警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地震监测报警领域，具体是一种救援抢险现场用余震预警装置。
背景技术：
地震是目前能产生巨大破坏性的自然灾害之一，地震灾害的发生会引起建(构)筑物倒塌，压埋未能逃离的人员，甚至会直接使被压埋人员的生命丧失，为了争取被压埋人员的生存机会，对被压埋人员实施紧急搜索与营救时必需要快。但是由于地震灾害的发生，必然会造成地震发生地区及相邻地区地质构造的不稳定，导致余震频发，产生次生灾害，并可能持续多年。尤其在强震发生过后的临近时间内，在对被压埋人员实施紧急搜索与营救的救援现场，除地质构造的不稳定外，倒坍的建(构)筑物间同样存在结构不稳定的问题，可以说地震救援现场的情况极其复杂，特别容易受到余震影响，触发次生灾害，危及被压埋人员、救援人员及救援现场其他人员的生命安全，例如香港义工阿福就在玉树地震救援现场被余震袭击而导致身亡。这些充分说明了对余震监测的重要性，也说明了对余震的监测是 有效保障救援队救援人员人身安全的前提条件，只有保障了救援队救援人员的人身安全，才能确保救援工作的有效实施，提高救援效率。据新闻媒体报道，在玉树地震救援中，救援队在西北牛宾馆救援时，用倒立矿泉水瓶的倾倒与否来监测余震是否发生，必须设置专人来观测倒立矿泉水瓶是否倾斜，毫无疑问减少了有效救援力量；而且该方法容易误报，影响救援工作的正常进行。由此可以看出，研发用于救援抢险现场的余震预警装置已刻不容缓。而事实上，各国地震学专家也已开展研究，并已有成果；例如日本地震预警专家Nakamura小组研制的救援现场用便携式地震报警系统FREQL(Fast Response Equipment against Quake Load),且日本救援队在巴基斯坦、汶川地震中已开始使用。
发明内容本实用新型为了保障地震救援现场救援人员的人身安全，提供了一种救援抢险现场用余震预警装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的救援抢险现场用余震预警装置，包括配设有报警设备的地震监测装置，所述地震监测装置包括加速度传感器、信号处理电路，信号处理电路包括微处理器、与加速度传感器输出端相连的放大调理电路、与放大调理电路输出端相连的A/D转换电路、用于与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块，放大调理电路的控制端、A/D转换电路的输出端、第一通讯模块与微处理器的I/O接口连接；所述报警设备包括声光报警器和便携式通讯装置(例如对讲机等)，声光报警器的控制端与微处理器的I/O接口连接，地震监测装置的信号处理电路设置有用于与便携式通讯装置无线通讯的第二通讯模块，第二通讯模块与微处理器的I/O接口连接。使用时，将本装置置于地震救援现场，并将本装置所设置的便携式通讯装置由救援人员随身携带，基本要做到救援人员人手一个；这样，在救援人员实施搜索、营救时，如果发生余震，预警装置的加速度传感器会感知到地震波，并输出表征地震波震动加速度的电信号，经过放大调理电路放大、调理后，由A/D转换电路转换为数字信号，送入微处理器。在相关软件支持下，微处理器对采集到的加速度信号进行频谱分析，或者转化为速度值后进行频谱分析，与地震波的谱特性比较，判断加速度传感器采集到的加速度信号是否是由地震引起的，如测得的信号确由地震引起，则触发声光报警器启动予以报警，通过第二通讯模块与便携式通讯装置无线通讯，用以提醒救援人员注意安全；同时，通过第一通讯模块与地震监控部门信息接收装置无线通讯，将余震信息上报。所述第一、第二通讯模块可直接采用市面有售的成熟产品，或者自行设计获得。所述地震监测装置的数量至少为两个，分为主地震监测装置和从地震监测装置，其中，主地震监测装置为唯一设置，且仅其信号处理电路配置有与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块；主地震监测装置与从地震监测装置之间、各从地震监测装置之间通过无线通讯连接。这样设置的目的是为了有效避免因非地震原因触发地震监测装置误报的状况出 现，提高余震预警准确度。即在救援现场设置多台地震监测装置，对救援现场进行多点监测，形成无线联网预警系统，各地震监测装置之间进行通讯，并在短时间内分别各自记录救援现场内发生晃动、震动的地点个数，即记录有救援现场区域范围内多少台地震监测装置监测到状况发生，当救援现场区域范围内发生晃动、震动的地点个数达到地震监测装置的报警触发设定值时，救援现场区域范围内的地震烈度报警装置才触发报警设备发出预警警报，提醒救援现场内的救援人员进行紧急避险。具体的联网工作过程可参看专利号为“200920101746”、发明名称为“联网式地震烈度监测报警装置”的中国专利公开的技术内容。与现有技术相比，本实用新型属于流动设置型地震预警设施，设置目的是为地震救援现场的有关人员发布余震预警警报，用以保障救援现场人员的人身安全；并能应用于地震灾害后的重建、灾后生产建设中对余震次生灾害的防范。本实用新型增设了便携式通讯设备输出预警警报的预警方式，保证了救援人员及时获知预警警报，且便携式通讯设备又不会增加救援队员负担；采用联网式预警技术，有效地消除了误警和漏警；此外，不需要专门人员看管，避免了监管人员因疲劳造成不良后果。本实用新型结构合理，使用效果好，能有效保障救援现场人员的人身安全；并能应用于地震灾害后的重建、灾后生产建设中对余震次生灾害的防范。
图I为本实用新型主地震监测装置的原理方框图；图2为本实用新型从地震监测装置的原理方框图；图3为本实用新型的原理方框图。
具体实施方式
救援抢险现场用余震预警装置，包括配设有报警设备的地震监测装置，所述地震监测装置包括加速度传感器、信号处理电路，信号处理电路包括微处理器、与加速度传感器输出端相连的放大调理电路、与放大调理电路输出端相连的A/D转换电路、用于与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块，放大调理电路的控制端、A/D转换电路的输出端、第一通讯模块与微处理器的I/O接口连接；所述报警设备包括声光报警器和便携式通讯装置(例如对讲机等)，声光报警器的控制端与微处理器的I/O接口连接，地震监测装置的信号处理电路设置有用于与便携式通讯装置无线通讯的第二通讯模块，第二通讯模块与微处理器 的I/O接口连接。如图3所示，所述地震监测装置的数量至少为两个，分为主地震监测装置和从地震监测装置，如图1、2所示，其中，主地震监测装置为唯一设置，且仅其信号处理电路配置有与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块；主地震监测装置与从地震监测装置之间、各从地震监测装置之间通过无线通讯连接。具体实施时，所述加速度传感器为三轴微机械电子加速度计或三个正交设置的单轴微机械电子加速度计；便携式通讯装置可向手腕携带型小型通讯装置方向发展。
权利要求1.一种救援抢险现场用余震预警装置，包括配设有报警设备的地震监测装置，所述地震监测装置包括加速度传感器、信号处理电路，信号处理电路包括微处理器、与加速度传感器输出端相连的放大调理电路、与放大调理电路输出端相连的A/D转换电路、用于与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块，放大调理电路的控制端、A/D转换电路的输出端、第一通讯模块与微处理器的I/O接口连接；其特征在于所述报警设备包括声光报警器和便携式通讯装置，声光报警器的控制端与微处理器的I/O接口连接，地震监测装置的信号处理电路设置有用于与便携式通讯装置无线通讯的第二通讯模块，第二通讯模块与微处理器的I/O接口连接。
2.根据权利要求I所述的救援抢险现场用余震预警装置，其特 征在于所述地震监测装置的数量至少为两个，分为主地震监测装置和从地震监测装置，其中，主地震监测装置为唯一设置，且仅其信号处理电路配置有与地震监控部门信息接收装置无线通讯连接的第一通讯模块；主地震监测装置与从地震监测装置之间、各从地震监测装置之间通过无线通讯连接。
3.根据权利要求I或2所述的救援抢险现场用余震预警装置，其特征在于所述加速度传感器为三轴微机械电子加速度计或三个正交设置的单轴微机械电子加速度计。
专利摘要本实用新型涉及地震监测报警领域，具体是一种救援抢险现场用余震预警装置。保障了地震救援现场救援人员的人身安全。救援抢险现场用余震预警装置包括配设有报警设备的地震监测装置，地震监测装置包括加速度传感器、信号处理电路，信号处理电路包括微处理器、放大调理电路、A/D转换电路、第一通讯模块，放大调理电路的控制端、A/D转换电路的输出端、第一通讯模块与微处理器的I/O接口连接；报警设备包括声光报警器和便携式通讯装置，声光报警器的控制端与微处理器的I/O接口连接，信号处理电路设置有与微处理器的I/O接口连接的第二通讯模块。结构合理，使用效果好，能应用于地震灾害后的重建、灾后生产建设中对余震次生灾害的防范。
文档编号G08B21/10GK202404715SQ20112034708
公开日2012年8月29日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者周蓉, 彭汉书, 潘臻, 王暾, 王长在, 韦海盛, 马腾飞, 高孟潭 申请人:中国地震局地球物理研究所, 成都高新减灾研究所