专利名称：早期地震预警系统及预警方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及与地震报警有关的通信技术。
背景技术：
随着人类文明程度的提高以及科学技术的发展与进步，许多自然灾害对人类 的影响已经得到了很大的控制。但是，由于自然现象的发生还是无法完全准确预 测的，比如汶川地震，因此，建立一种便于向处于震区的普通居民大规模地及时 地发出警告以赢得尽可能多的逃生时间从而尽量降低地震所造成的损失和人员伤 亡的早期地震预警系统，变得非常迫切和必要。
曰本具有世界上最先进的地震预警系统。2007年10月，日本刚刚研制出一 种通过多媒体来警告地震的地震预警系统。在该系统中，地震警告被通过比如网 络或电视而传达给处于震区的居民，从而达到大规模地发出地震警告的目的。但 是，对于不在电视机或者电脑旁边的人来说，他们仍然无法及时收到地震警告。
发明内容
针对现有地震预警系统中所存在的上述缺陷，为了使处于震区的所有居民都 能及时收到地震警告，本发明提供了 一种早期地震预警系统及预警方法。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于早期进行地震检测报警的早期地震 预警系统，早期地震预警系统包括多个地震检测单元，用于检测原始地震信号， 并把所述原始地震信号发送给所述裁决单元；裁决单元，用于对所述原始地震信 号进行分析处理，并判断该原始地震信号为无害地震信号还是危险地震信号，如 果是危险地震信号则进一步地把所述危险地震信号发送给移动通信服务器；移动 通信服务器，用于接收所述危险地震信号通过通信网络群发所述危险地震信号； 以及多个警告发出单元，用于在接收到所述危险地震信号后立即向处于震区内的 人群发出警告。所述裁决单元进一步包括原始地震信号接收器、危险地震信号发射器和中央 处理器，其中所述原始地震信号接收器用于从所述地震检测单元有线或者无线接 收所述原始地震信号。
所述地震检测单元包括地震检测传感器与所述原始信号发射器。
所述警告发出单元为移动电话。
或者所述警告单元还可以为配备有通信终端模块的发声和/或发光器。 所述地震检测单元、裁决单元、移动通信服务器与警告发出单元之间的通信 方式是有线通信或者无线通信。
根据本发明的另 一个方面，提供了 一种用于对地震进行早期报警的地震预警
方法，包含下列步骤通过地震检测单元来检测原始地震信号并把检测到的所述 原始地震信号发送给裁决单元；通过所述裁决单元对所述原始地震信号进行分析 处理，并判断所述原始地震信号是无害地震信号还是危险地震信号，如果是所述 无害地震信号则终止本过程，如果是所述危险地震信号则进一 步地把所述危险地 震信号发送给移动通信服务器；所述移动通信服务器通过无线通信网络向警告发 出单元群发所述危险地震信号；所述警告发出单元向处于震区内的人群发出地震 警告。其中，所述地震检测单元、裁决单元、移动通信服务器与警告发出单元之 间的通信方式是有线通信或者无线通信。
根据本发明的早期地震预警系统及预警方法，能够大规模地及时向处于震区 的所有居民发送地震警告，从而贏得更多的逃生时间，以尽可能地最大限度降低 地震所造成的人员伤亡和损失。
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会更清楚地了解本发 明的各个方面。其中，
图1示出了根据本发明的早期地震预警系统的结构框图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的实施例作进一步的详细描述。 图1示出了本发明的早期地震预警系统的结构图。下面以系统中包含多个地 震检测单元、 一个裁决单元、 一个移动通信服务器和一个警告发出单元情形来进行说明。但其中不仅仅只限于一个裁决单元、 一个移动通信服务器和一个警告发
出单元。本实施例通过GSM方式来实现危险地震信号的发送，但是本领域的普 通技术人员应该能够理解，本发明并不仅仅限于GSM方式，还可以通过其它方 式比如ETSI、 3G通信技术来实现。有关GSM、 ETSI和3G等技术的详细描述 可参见相关通信协议标准，这些技术文献在此以全文引用方式包含在本说明书中， 并落入本发明的保护范围之内。
如图1所示，所述早期地震预警系统包括地震检测单元101,裁决单元102、 移动通信服务器103和警告发出单元104。以下分别进行详细描述。
地震检测单元101至少包括一个P波传感器和原始地震信号发射器。一般地 震开始时，首先以较短的波长即P波开始震动。这时候的地震一般不会造成破坏， 而人体也往往感觉不到这种震动。几秒钟之后，S波震动开始。S波震动的波长 更长，这种震动造成的破坏也很大，比如造成建筑的倒塌。而这几秒钟，足以为 震区的居民有逃生的可能。
基于这种原理，首先需要在待检测区域内都布置尽量多的P波传感器。P波 传感器越多，所返回的原始地震信号就越多。而原始地震信号的多与少，会直接 影响对震中位置和地震强度进行预测的精度和准确性。
当P波传感器检测到原始地震信号以后，则通过地震检测单元101内的原始
信号发射器而把检测到的原始地震信号发送给裁决单元102。
裁决单元102中配备有原始地震信号接收器、裁决器和危险地震信号发射 器。其中原始地震信号接收器用于接收地震检测单元(101)所发射的地震信号，并 把原始地震信号传送给裁决器。
裁决器首先需要接收大量不同的原始地震信号。这些地震信号可以是来自设 置在诸多不同位置的地震检测单元101的。基于这些地震信号，裁决器对其进行 进一步的分析处理，然后做出判断，哪些原始地震信号预示着将有破坏性的地震 来临而哪些原始地震信号表明没有破坏性的地震。
当裁决器裁决存在破坏性的地震，那么裁决单元102将即时通过危险地震信 号发射器把危险地震信号发送给移动通信服务器103.
移动通信服务器103接收到危险地震信号之后，则通过GSM通信协议把该 信号传送至震区内的各个基站，然后由基站把该危险地震信号发送至位于其覆盖 范围内的所有警告发出单元104。裁决单元102与地震检测单元101、裁决单元102与移动通信服务器103 之间的通信方式可以是无线的，也可以是有线的。 警告发出单元104可以有多种形式。
首先，警告发出单元可以是移动电话。这时，移动电话首先需要开通小区广 播(CB),也叫做短信息服务-小区广播(SMS-CB)功能。小区广播是一个一对多地 理集中的信息服务，被设计用于同时发送信息给在一个特定区域的多个用户。CB 是由ETSI的GSM委员会定义的一种移动技术特征，是GSM标准的一部分。一 般地，也被UMTS也支持小区广播信息，同样也由3GPP来定义。开通小区广播 功能之后，移动电话就可以接收到基站发送来的危险地震信号。移动电话的用户 在接收到该警告信息之后就可以及时地采取避难措施。当然，基站也可以通过语 音电话的方式来通知移动电话的用户从而发出警告。
其次，警告发出单元也可以是集成有移动通信终端接收模块的防空警报、汽 笛、喇叭、警灯等其它发光发声装置。这种类型的警告发出单元可以设置在楼宇 内，也可以设置在广场上，也可以其它的方式灵活设置在人群密集区。这种警告 发出单元，通过嵌入在其中的移动通信接收模块，接收到来自基站的危险地震信 号之后，立刻通过拉响防空警报、鸣笛或者其它方式向位于该警告发出单元附近 的人群发出警告。该警告单元还进一步包括电源插头，以及备用电池。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式
。但是，本领域中的普通技 术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具 体实施方式中的具体步骤和即时通信消息的类型等作各种变更和替换。这些变更 和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种用于对地震进行早期检测报警的早期地震预警系统，其特征在于，所述早期地震预警系统包括多个地震检测单元(101)，用于检测原始地震信号，并把所述原始地震信号发送给裁决单元(102)；裁决单元(102)，用于对所述原始地震信号进行分析处理，并判断所述原始地震信号为无害地震信号还是危险地震信号，如果是危险地震信号则进一步地把所述危险地震信号发送给移动通信服务器；移动通信服务器(103)，接收所述危险地震信号并通过通信网络群发所述危险地震信号；以及多个警告发出单元(104)，用于在接收到所述危险地震信号后立即向处于震区内的人群发出警告。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述裁决单元(102)进一步包括原 始地震信号接收器、危险地震信号发射器和裁决器，其中所述原始地震信号接收器用于从所述地震检测单元接收所述原始地震信号； 所述裁决器用于根据所述原始地震信号来判断所述原始地震信号是所述无害 地震信号还是所述危险地震信号。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地震检测单元(101)包括地震 检测传感器与所述原始地震信号发射器。
4. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述警告发出单元(104)为移动电话。
5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述警告单元(104)为配备有通信 终端模块的发声和/或发光设备。
6. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地震检测单元(101)、裁决单 元(102)、移动通信服务器(103)与警告发出单元(104)之间的通信方式是有线通信或者无线通信。
7. —种用于对地震进行早期检测报警的地震预警方法，其特征在于，包含下 列步骤a )通过地震^r测单元(101)来^r测原始地震信号并把检测到的所述原始地震 信号发送给裁决单元(102);b) 通过所述裁决单元(102)对所述原始地震信号进行分析处理，并判断所述 原始地震信号是无害地震信号还是危险地震信号，如果是所述无害地震信号则终 止本过程，如果是所述危险地震信号则进一步地把所述危险地震信号发送给移动 通信服务器(103);c) 所述移动通信服务器(103)通过无线通信网络向警告发出单元(104)群发所 述危险地震信号；d) 所述警告发出单元(104)向处于震区内的人群发出地震警告。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述地震^i、测单元(101)、裁决单 元(102)、移动通信服务器(103)与警告发出单元(104)之间的通信方式是有线通信 或者无线通信。
全文摘要
本发明涉及一种用于早期检测地震并向普通居民群发地震警告的早期地震预警系统(EEWS)。该地震预警系统包括分布于各处的地震检测单元、用于对检测到的原始地震信号进行分析处理并做出判断的裁决单元、用于对危险地震信号进行群发的移动通信服务器以及警告发出单元。通过该地震预警系统可以在早期就能检测地震信号，并能在第一时间大规模地向位于震区内的普通居民发出警告信号，从而为普通居民赢得更多的逃生时间，以最大地降低地震所造成的损失。
文档编号H04M11/04GK101587626SQ20081003790
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者宋昀昀, 杨利华, 炼 段, 王旭航, 凯 陈 申请人:陈 凯;杨利华;宋昀昀;段 炼;王旭航