基本信息
- 项目名称：
- 台阵式布控地震预警系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本台阵式布控地震预警系统采用三轴加速度传感器ADXL345采集单点数据，通过单片机STC12C5412AD筛选后，利用无线网桥ZX-2415H或集成模块ZigBee传输到分析控制中枢的计算机，结合多点布控的台阵式分析算法，判断地震发生与否。若确认发生，地震预警终端的 SC010B 语音芯片将发出地震警报及逃生语音提示；同时分析控制中枢控制供电系统、天然气供输系统、铁路管理系统等系统，减少次生灾害。
- 详细介绍：
- 本系统由信号采集器、无线传输模块、分析控制中枢、地震预警终端四部分组成。 一、信号采集器 信号采集器采用三轴加速度传感器ADXL345针对单点进行实时数据采集，然后通过单片机STC12C5412AD进行数据筛选。 信号采集器采用台阵式多点布控方式根据实际情况进行布控。台阵式多点布控能提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度，排除单点剧烈震动引起的判断地震发生与否的误差，进而准确的对地震做出预警。 二、无线传输模块 信号采集器中超过设定阈值的信号及数据经由无线网桥ZX-2415H传输到分析控制中枢。这个过程中，由单片机送出的数据经过max232和TCP\IP协议转换器转换成符合TCP\IP协议的网络信号，再由网桥进行远距离无线传输。该传输方式传输距离远，抗干扰能力强，安装、扩容方便，易于维护。 三、分析控制中枢 分析控制中枢通过数据库存储信号采集器所传输的信号及数据，并结合多点布控的台阵式分析算法，判断地震发生与否。若判断地震发生，分析控制中枢将向地震预警终端发送相应信号。 同时分析控制中枢还能与报警目标区域的多种控制系统（如：供电系统、天然气供输系统）相连接，并在发生地震时取得控制权采取切断供电、切断天然气输送等措施，最大程度减少地震所引发的触电、火灾、爆炸等次生灾害；采取打开应急照明等措施有利于群众进行逃生、施救等活动。 四、地震预警终端 地震预警终端根据分析控制中枢所发来的信号，通过SC010B 语音芯片发出地震警报及逃生语音提示；提醒人们进行逃生，同时播报科学的逃生自救方法，有利于人们进行逃生、自救等，大大增加了人们的存活几率。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 利用地震波P波和S波传播速度差异，为地震发生地区的群众争取逃生时间。当检测到地震发生时，报警系统第一时间向人们发出地震警报和逃生语音提示；同时系统将与社区联网，达到地震后及时断电，打开应急照明系统等，以求最大限度地减少地震灾害造成的损失。 本地震报警系统利用三轴加速度传感器对地震波的数据进行采集，并且通过单片机控制无线传输模块将采集到的数据传输到计算机终端的数据库中，通过对数据库中的数据汇总分析，判断地震发生与否；同时采用台阵式的多点布控提高地震预警的准确性。
科学性、先进性
- 通过对同一地域多个地点的检测， 增加提高空间采样率，加大空间域、时间域的数据采集密度，增加目的层有效覆盖次数，排除打桩等因素的干扰，提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度，准确的对地震做出预警。 在一片区域内，按照其地域特点分设多个独立监测站，每个监测点的数据独立的输入到能分析地震信息的上位机中，由于每个监测点都只负责监测和数据传送，不进行分析，从而降低信息收集时间延迟，为预警争取更多的时间。 台阵式多点布控分析和供电系统、供输天然气系统、应急照明系统等系统相结合。在相对准确检测地震的同时将地震可能引起的造成更大人身财产安全危害降到最低。 此外，用户端外形较小，造价低廉，适合普通家庭的购买和使用。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月获东北大学秦皇岛分校第六届“东软杯”课外学术科技作品竞赛三等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型 现场演示 图片 录像 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 通过对同一地域多个地点的检测， 增加提高空间采样率，加大空间域、时间域的数据采集密度，增加目的层有效覆盖次数，排除打桩等因素的干扰，提高地震资料的纵横向分辨率及信息精度，准确的对地震做出预警。 在一片区域内，按照其地域特点分设多个独立监测站，每个监测点的数据独立的输入到能分析地震信息的上位机中，由于每个监测点都只负责监测和数据传送，不进行分析，从而降低信息收集时间延迟，为预警争取更多的时间。 近年来,地球进入地壳版块活跃期，发生过多次较大的破坏性地震,地震及地震引起的火灾爆炸等严重损害了对人民的人身及财产安全。地震的频繁发生和其巨大的破坏性呼吁地震预警系统的完善和发展。 台阵式多点布控分析和供电系统、供输天然气系统、应急照明系统等系统相结合。在相对准确检测地震的同时将地震可能引起的造成更大人身财产安全危害降到最低。 此外，用户端外形较小，造价低廉，适合普通家庭的购买和使用。
同类课题研究水平概述
- 当前世界上任何国家的科学技术尚不能准确预报地震, 并且灾后实施紧急救援工作的效果有限。因此,减少灾害性地震带来人员伤亡和经济损失的实用性与可行性方法是地震预警。 国外（如日本和美国）有较为广布的地震监测和预警系统，我国地震监测和地震预警系统相对而言不够完善，汶川、玉树等处地震仍造成巨大的人身、财产损失。 我们采用科学的地震波监测接受装置，采用台阵式多点布控，实时监测，并创新性的与供电系统、供输天然气系统、应急照明系统等系统相连接，在相对准确检测地震的同时将地震可能引起的造成更大人身财产安全危害降到最低。
