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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 臺(tái)陣式布控地震預(yù)警系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本臺(tái)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(guò)單片機(jī)STC12C5412AD篩選后，利用無(wú)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(tái)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(yǔ)音芯片將發(fā)出地震警報(bào)及逃生語(yǔ)音提示；同時(shí)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(hào)采集器、無(wú)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(hào)采集器 信號(hào)采集器采用三軸加速度傳感器ADXL345針對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，然后通過(guò)單片機(jī)STC12C5412AD進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。 信號(hào)采集器采用臺(tái)陣式多點(diǎn)布控方式根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布控。臺(tái)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(dòng)引起的判斷地震發(fā)生與否的誤差，進(jìn)而準(zhǔn)確的對(duì)地震做出預(yù)警。 二、無(wú)線傳輸模塊 信號(hào)采集器中超過(guò)設(shè)定閾值的信號(hào)及數(shù)據(jù)經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)橋ZX-2415H傳輸?shù)椒治隹刂浦袠小＿@個(gè)過(guò)程中，由單片機(jī)送出的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(hào)，再由網(wǎng)橋進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)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(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)信號(hào)采集器所傳輸?shù)男盘?hào)及數(shù)據(jù)，并結(jié)合多點(diǎn)布控的臺(tái)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(hào)。 同時(shí)分析控制中樞還能與報(bào)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(shí)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(kāi)應(yīng)急照明等措施有利于群眾進(jìn)行逃生、施救等活動(dòng)。 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(lái)的信號(hào)，通過(guò)SC010B 語(yǔ)音芯片發(fā)出地震警報(bào)及逃生語(yǔ)音提示；提醒人們進(jìn)行逃生，同時(shí)播報(bào)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(zhēng)取逃生時(shí)間。當(dāng)檢測(cè)到地震發(fā)生時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)第一時(shí)間向人們發(fā)出地震警報(bào)和逃生語(yǔ)音提示；同時(shí)系統(tǒng)將與社區(qū)聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到地震后及時(shí)斷電，打開(kāi)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(bào)警系統(tǒng)利用三軸加速度傳感器對(duì)地震波的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且通過(guò)單片機(jī)控制無(wú)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(kù)中，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)匯總分析，判斷地震發(fā)生與否；同時(shí)采用臺(tái)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(guò)對(duì)同一地域多個(gè)地點(diǎn)的檢測(cè)， 增加提高空間采樣率，加大空間域、時(shí)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(duì)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(gè)獨(dú)立監(jiān)測(cè)站，每個(gè)監(jiān)測(cè)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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都只負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳送，不進(jìn)行分析，從而降低信息收集時(shí)間延遲，為預(yù)警爭(zhēng)取更多的時(shí)間。 臺(tái)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(duì)準(zhǔn)確檢測(cè)地震的同時(shí)將地震可能引起的造成更大人身財(cái)產(chǎn)安全危害降到最低。 此外，用戶端外形較小，造價(jià)低廉，適合普通家庭的購(gòu)買(mǎi)和使用。
獲獎(jiǎng)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(jìng)賽三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 通過(guò)對(duì)同一地域多個(gè)地點(diǎn)的檢測(cè)， 增加提高空間采樣率，加大空間域、時(shí)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(duì)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(gè)獨(dú)立監(jiān)測(cè)站，每個(gè)監(jiān)測(cè)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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都只負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳送，不進(jìn)行分析，從而降低信息收集時(shí)間延遲，為預(yù)警爭(zhēng)取更多的時(shí)間。 近年來(lái),地球進(jìn)入地殼版塊活躍期，發(fā)生過(guò)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(duì)人民的人身及財(cái)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(tái)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(duì)準(zhǔn)確檢測(cè)地震的同時(shí)將地震可能引起的造成更大人身財(cái)產(chǎn)安全危害降到最低。 此外，用戶端外形較小，造價(jià)低廉，適合普通家庭的購(gòu)買(mǎi)和使用。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前世界上任何國(guó)家的科學(xué)技術(shù)尚不能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)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(lái)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(guó)外（如日本和美國(guó)）有較為廣布的地震監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，我國(guó)地震監(jiān)測(cè)和地震預(yù)警系統(tǒng)相對(duì)而言不夠完善，汶川、玉樹(shù)等處地震仍造成巨大的人身、財(cái)產(chǎn)損失。 我們采用科學(xué)的地震波監(jiān)測(cè)接受裝置，采用臺(tái)陣式多點(diǎn)布控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(duì)準(zhǔn)確檢測(cè)地震的同時(shí)將地震可能引起的造成更大人身財(cái)產(chǎn)安全危害降到最低。
