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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 臺陣式布控地震預(yù)警系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本臺陣式布控地震預(yù)警系統(tǒng)采用三軸加速度傳感器ADXL345采集單點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過單片機(jī)STC12C5412AD篩選后，利用無線網(wǎng)橋ZX-2415H或集成模塊ZigBee傳輸?shù)椒治隹刂浦袠械挠?jì)算機(jī)，結(jié)合多點(diǎn)布控的臺陣式分析算法，判斷地震發(fā)生與否。若確認(rèn)發(fā)生，地震預(yù)警終端的 SC010B 語音芯片將發(fā)出地震警報及逃生語音提示；同時分析控制中樞控制供電系統(tǒng)、天然氣供輸系統(tǒng)、鐵路管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，減少次生災(zāi)害。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)由信號采集器、無線傳輸模塊、分析控制中樞、地震預(yù)警終端四部分組成。 一、信號采集器 信號采集器采用三軸加速度傳感器ADXL345針對單點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集，然后通過單片機(jī)STC12C5412AD進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。 信號采集器采用臺陣式多點(diǎn)布控方式根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布控。臺陣式多點(diǎn)布控能提高地震資料的縱橫向分辨率及信息精度，排除單點(diǎn)劇烈震動引起的判斷地震發(fā)生與否的誤差，進(jìn)而準(zhǔn)確的對地震做出預(yù)警。 二、無線傳輸模塊 信號采集器中超過設(shè)定閾值的信號及數(shù)據(jù)經(jīng)由無線網(wǎng)橋ZX-2415H傳輸?shù)椒治隹刂浦袠?。這個過程中，由單片機(jī)送出的數(shù)據(jù)經(jīng)過max232和TCP\IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成符合TCP\IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號，再由網(wǎng)橋進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線傳輸。該傳輸方式傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，安裝、擴(kuò)容方便，易于維護(hù)。 三、分析控制中樞 分析控制中樞通過數(shù)據(jù)庫存儲信號采集器所傳輸?shù)男盘柤皵?shù)據(jù)，并結(jié)合多點(diǎn)布控的臺陣式分析算法，判斷地震發(fā)生與否。若判斷地震發(fā)生，分析控制中樞將向地震預(yù)警終端發(fā)送相應(yīng)信號。 同時分析控制中樞還能與報警目標(biāo)區(qū)域的多種控制系統(tǒng)（如：供電系統(tǒng)、天然氣供輸系統(tǒng)）相連接，并在發(fā)生地震時取得控制權(quán)采取切斷供電、切斷天然氣輸送等措施，最大程度減少地震所引發(fā)的觸電、火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害；采取打開應(yīng)急照明等措施有利于群眾進(jìn)行逃生、施救等活動。 四、地震預(yù)警終端 地震預(yù)警終端根據(jù)分析控制中樞所發(fā)來的信號，通過SC010B 語音芯片發(fā)出地震警報及逃生語音提示；提醒人們進(jìn)行逃生，同時播報科學(xué)的逃生自救方法，有利于人們進(jìn)行逃生、自救等，大大增加了人們的存活幾率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 利用地震波P波和S波傳播速度差異，為地震發(fā)生地區(qū)的群眾爭取逃生時間。當(dāng)檢測到地震發(fā)生時，報警系統(tǒng)第一時間向人們發(fā)出地震警報和逃生語音提示；同時系統(tǒng)將與社區(qū)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到地震后及時斷電，打開應(yīng)急照明系統(tǒng)等，以求最大限度地減少地震災(zāi)害造成的損失。 本地震報警系統(tǒng)利用三軸加速度傳感器對地震波的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且通過單片機(jī)控制無線傳輸模塊將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端的數(shù)據(jù)庫中，通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)匯總分析，判斷地震發(fā)生與否；同時采用臺陣式的多點(diǎn)布控提高地震預(yù)警的準(zhǔn)確性。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 通過對同一地域多個地點(diǎn)的檢測， 增加提高空間采樣率，加大空間域、時間域的數(shù)據(jù)采集密度，增加目的層有效覆蓋次數(shù)，排除打樁等因素的干擾，提高地震資料的縱橫向分辨率及信息精度，準(zhǔn)確的對地震做出預(yù)警。 在一片區(qū)域內(nèi)，按照其地域特點(diǎn)分設(shè)多個獨(dú)立監(jiān)測站，每個監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)獨(dú)立的輸入到能分析地震信息的上位機(jī)中，由于每個監(jiān)測點(diǎn)都只負(fù)責(zé)監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳送，不進(jìn)行分析，從而降低信息收集時間延遲，為預(yù)警爭取更多的時間。 臺陣式多點(diǎn)布控分析和供電系統(tǒng)、供輸天然氣系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等系統(tǒng)相結(jié)合。在相對準(zhǔn)確檢測地震的同時將地震可能引起的造成更大人身財產(chǎn)安全危害降到最低。 此外，用戶端外形較小，造價低廉，適合普通家庭的購買和使用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月獲東北大學(xué)秦皇島分校第六屆“東軟杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 通過對同一地域多個地點(diǎn)的檢測， 增加提高空間采樣率，加大空間域、時間域的數(shù)據(jù)采集密度，增加目的層有效覆蓋次數(shù)，排除打樁等因素的干擾，提高地震資料的縱橫向分辨率及信息精度，準(zhǔn)確的對地震做出預(yù)警。 在一片區(qū)域內(nèi)，按照其地域特點(diǎn)分設(shè)多個獨(dú)立監(jiān)測站，每個監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)獨(dú)立的輸入到能分析地震信息的上位機(jī)中，由于每個監(jiān)測點(diǎn)都只負(fù)責(zé)監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳送，不進(jìn)行分析，從而降低信息收集時間延遲，為預(yù)警爭取更多的時間。 近年來,地球進(jìn)入地殼版塊活躍期，發(fā)生過多次較大的破壞性地震,地震及地震引起的火災(zāi)爆炸等嚴(yán)重?fù)p害了對人民的人身及財產(chǎn)安全。地震的頻繁發(fā)生和其巨大的破壞性呼吁地震預(yù)警系統(tǒng)的完善和發(fā)展。 臺陣式多點(diǎn)布控分析和供電系統(tǒng)、供輸天然氣系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等系統(tǒng)相結(jié)合。在相對準(zhǔn)確檢測地震的同時將地震可能引起的造成更大人身財產(chǎn)安全危害降到最低。 此外，用戶端外形較小，造價低廉，適合普通家庭的購買和使用。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前世界上任何國家的科學(xué)技術(shù)尚不能準(zhǔn)確預(yù)報地震, 并且災(zāi)后實(shí)施緊急救援工作的效果有限。因此,減少災(zāi)害性地震帶來人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的實(shí)用性與可行性方法是地震預(yù)警。 國外（如日本和美國）有較為廣布的地震監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，我國地震監(jiān)測和地震預(yù)警系統(tǒng)相對而言不夠完善，汶川、玉樹等處地震仍造成巨大的人身、財產(chǎn)損失。 我們采用科學(xué)的地震波監(jiān)測接受裝置，采用臺陣式多點(diǎn)布控，實(shí)時監(jiān)測，并創(chuàng)新性的與供電系統(tǒng)、供輸天然氣系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)等系統(tǒng)相連接，在相對準(zhǔn)確檢測地震的同時將地震可能引起的造成更大人身財產(chǎn)安全危害降到最低。
