CN201527479U - 地震动强度实时监测预警计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种能够自动采集、分析、判断地震动强度的实时监测预警计。它是以三分向加速度传感器、微控制器、液晶显示屏、报警模块、计算机数据通讯RS-23的一体化设计。采用单片机为核心的硬件,充分发挥微控制器的强大功能,用单板机固化软件实现***逻辑控制用,RAM作为数据的存储介质,用PC机完成触发值的设置。传感器采集到信号送入单片机实现A/D转换D/A模数转换、数据储存、通讯、实现报警信息的计算、滤波、分析、判断。实时震动波形液晶屏显示、分析和计算三方向最大加速度值的液晶屏显示、地震烈度计算的结果液晶屏显示、控制声光报警信息、语音电子书、精确时钟、温度都由单片机控制与实现。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种地震动强度实时监测预警装置。尤其是能够三分向(南北、东西、垂直)对震动信息实时监测显示,由程序控制智能化地采集震动信息、滤波、分析、判断加速度大小,当震动达到预置的地震加速度时能够声光同时报警。
背景技术
目前,公知的地震预警器是由机械触发器、或单向(垂直向)电磁传感器、控制器、报警模块、灯光组成。当地震发生后,机械触发器或单向传感器检测到地震纵波(P波)触发声光同时报警。一般预警器报警灵敏度采用机械调节或由可变电阻调节,没有数字概念,对震动触发频率不能进行有效的滤波,容易造成误触发、误报、漏报,存在小震动或小地震误报警的问题,以及功能单一,实用性不强的现状。
发明内容
为了克服现有的地震预警器采用单向传感器,报警灵敏度用机械调节或由可变电阻调节,没有数字的概念,对震动频率不能进行有效的滤波,容易造成误触发、误报、漏报,存在小震动或小地震误报警的问题,以及功能单一,实用性不强的不足。
本实用新型提供一种地震动强度实时监测预警计,该预警计采用现代计算机技术与集成电路数字技术,三分向加速度传感器、微控制器、液晶显示屏、报警模块一体化设计,充分发挥微控制器(单板机)的强大功能,在单板机里固化程序。三分向加速度传感器检测到(南北、东西、垂直)震动信息后,由程序控制自动采集,将采集的模拟量震动信息送入单板机转换为数字,再进行滤波、分析、判断其加速度大小,当震动达到预置的地震加速度阈值时能声光同时报警。实时监测的物理量为地震加速度,触发灵敏度以加速度值设置,可根据触发加速度值的需要任意设置,精度很高。触发频率用数字技术进行有效滤波,防止其它高频震动造成误触发。增加了液晶显示屏,能实时显示直观看到地震动加速度波形。增加了地震30秒后计算南北、东西、垂直三个方向地震最大加速度值并液晶屏显示,新增了计算地震参考烈度并液晶屏显示。新增了地震日志,可以储存每次报警的日期、时间、三个方向最大加速度值、地震参考烈度,以便查阅。新增了具有普及地震常识的电子书。新增了环境温度显示。新增了电子日历、时间。实现了多功能和实用性强的特点。
地震动强度实时监测预警计,可以实时三分向监测地震,其主要元器件包括:三分向传感器、单片机模块、液晶显示模块、电源模块、报警模块、存储地震知识电子书的固态存储器、3个高亮度发光二极管以及RS-232接口。三分向加速度传感器检测到震动信号后采集输入单片机模块,实现D/A与A/D模数转换,然后输出给液晶显示模块,当震动强度达到加速度阈值时单片机模块输出给报警模块和灯光,地震时三个方向最大加速度值、地震参考烈度由单片机模块输出给液晶显示模块,单板机内置的日历、时钟、温度输出给液晶显示模块。
采用三轴向微功耗加速度传感器、微控制***、液晶显示屏、语音电子书模块、报警模块、灯光、温度、电源模块、与计算机数据通讯RS-232一体化设计。采用单片机为核心的硬件,用固化软件实现***逻辑控制,用RAM作为数据的存储介质,用PC机完成触发加速度值的设置。传感器采集到信号送入单片机实现A/D转换D/A转换、数据储存、通讯、实现报警信息的计算、分析、判断。实时震动波形液晶显示,计算的最大加速度值显示、地震烈度计算结果的显示、控制声光报警信息、语音电子书、精确时钟、温度都由单片机控制与实现。具体主要元器件和功能为:
1、传感器模块:传感器是三分向加速度传感器,其检测、采集信号输出为模拟信号,需进行A/D、D/A转换后才能进行数据处理,采用微控制器芯片内部的A/D模块实现模数转换。
2、单片机模块:产品的核心控制器为32位微控制器。由传感器采集的信号送入单片机,进行D/A与A/D转换、数据储存、通讯、实现报警信息的计算、滤波、分析、判断。实时触发波形的液晶显示、分析和计算峰值加速度值的显示、地震烈度计算结果的显示、控制声光报警信息、精确时钟、温度都由单片机控制与实现的。
3、液晶显示模块:采用128*64的液晶显示屏完成显示内容。
4、电源模块:采用3.7V锂电,平时由220V浮充电源充电,以确保停电后36小时的用电。
5、报警模块:采用警声。
6、语音:采用固态存储器存储电子书播放地震知识。
7、灯光:采用3个高亮度发光二极管,夜晚地震时可以提供照明。
8、微控制器软件:本***采用C语言开发测控程序,所有程序采用模块化设计。
本实用新型的有益效果是,可以实时三分向监测地震,由程序控制自动采集、滤波、分析、判断震动加速度大小,触发灵敏度以加速度值设置,对震动触发频率进行有效数字滤波,当震动达到预置的地震加速度阈值时能声光报警,而且液晶屏能直观显示出地震动加速度波形,地震30秒后计算出南北、东西、垂直三个方向地震最大加速度并计算出地震参考烈度,由液晶屏显示,具有地震触发日志,可查阅和显示触发信息,播放地震知识的电子书作用。还具有环境温度、日历、时间显示。
附图说明
图1、本实用新型地震动强度实时监测预警计电路原理图
图2、液晶屏显示实时监测图
图3、液晶屏显示三个方向最大加速度值与地震参考烈度图
图4、计算机通讯后实现触发阈值、记录保存设定
图1中三分向加速度传感器1,微控制器2,液晶显示屏3,电源输入4,报警模块5,语音模块6,灯光输出7,RS-232串行口8,稳压模块9。
具体实施方式
图1中三分向加速度传感器1,集成了内置信号自动放大、滤波功能,检测到震动信号后采集以模拟信号送入微控制器2,实现D/A与A/D模数转换、数据储存、实现报警信息的计算、分析、判断。由液晶屏3,显示,实时波形液晶屏显示见图2。当震动强度达到预设的加速度阈值时由报警模块5,和灯光7,输出实现声光报警。地震后,计算三个方向(南北向、东西向、垂直向)最大加速度值、地震参考烈度由液晶屏3,显示见图3。由语音模块6,实现地震知识播报。由RS-232串行口8,与计算机连接后的触发阈值设定和记录存储。由微控制器2,内置的日历、时钟、温度计由液晶屏3,显示,实现日历、时钟、温度的显示。
图2中液晶显示屏3,显示实时震动波形。
图3中液晶显示屏3,显示三分向加速度最大值、地震参考烈度。
图4中RS-232串行口8,与计算机连接后,实现触发阈值设置和记录保存设置。
Claims (1)
1.一种地震动强度实时监测预警计,其特征在于预警计的主要元器件包括:三分向加速度传感器、单片机模块、液晶显示模块、电源模块、报警模块、存储地震知识电子书的固态存储器、3个高亮度发光二极管以及RS-232接口,三分向加速度传感器检测到震动信号后采集输入单片机模块,实现D/A与A/D模数转换,然后输出给液晶显示模块,当震动强度达到加速度阈值时单片机模块输出给报警模块和灯光,地震时三个方向最大加速度值、地震参考烈度由单片机模块输出给液晶显示模块,单片机内置的日历、时钟、温度输出给液晶显示模块。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102054331A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-05-11 | 内蒙古电子信息职业技术学院 | 智能地震报警手机及基于该手机的智能地震报警方法 |
CN104183092A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 阳江市地震局 | 破坏性近震快速反应触发***和方法 |
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2009
- 2009-03-17 CN CN200920146319XU patent/CN201527479U/zh not_active Expired - Fee Related
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100714 Termination date: 20130317 |