[发明专利]高层建筑地震监测预警系统及其方法

权利要求书

1.一种高层建筑地震监测预警系统，其特征在于：

由依次连接的传感及记录单元组（100）、工业控制计算机（200）和报警箱（400）组成，系统分析与控制软件（300）植入在工业控制计算机（200）内；

在高层建筑（L）的基础底板（F1）上布设第1、2、3传感及记录单元（110、120、130），主要用于地震监测；

在高层建筑（L）的中间层（F2）和顶层（F3）上分别布设第4、5传感及记录单元单元（140、150），用于记录高层建筑的震动信息；5个传感及记录单元的供电和信号通过预留孔连接到工控计算机（200）上；

传感及记录单元组（100）安装在高层建筑中，对高层建筑的震动进行实时监测，并将采集到的数据实时传送到工业控制计算机（200中），通过系统分析与控制软件（300）对数据进行分析，当检测到符合报警规则的信号时，则触发报警箱（400），由报警箱（400）发出报警。

2.按权利要求1所述的一种高层建筑地震监测预警系统，其特征在于：

所述的传感及记录单元组(100)包括第1传感及记录单元(110)、第2传感及记录单元(120)、第3传感及记录单元(130)、第4传感及记录单元(140)和第5传感及记录单元(150)，对高层建筑L的实时震动监测和数据记录;

第1传感及记录单元(110)由前后连接的1号三轴向加速度传感器(111)和1号数据采集和记录单元(112)组成。

3.基于权利要求1所述的一种高层建筑地震监测预警系统的监测预警方法，其特征在于包括下列步骤：

①通过三轴向加速度传感器、数据采集和记录单元对震动信号进行采集和存储；

②通过网络将采集的数据发送到工业控制计算机；

③通过工业控制计算机对数据进行分析；

④分析发现地震对高楼产生影响达到警戒值时，则发出报警信号；

⑤对高楼的破坏程度进行评估。

4.按权利要求1所述的监测预警方法，其特征在于步骤③通过工业控制计算机对数据进行分析：

①震动数据g[i]（1）；

②FIFO队列（2）：将g[i]按照FIFO队列进行排列；

③判断g[i]中任一值是否≥阈值（3），是则进入下一步骤，否则返回到步骤②；

④初步判断是否符合报警规则（4），是则进入下一步骤，否则返回到步骤②；

⑤判断是否符合地震报警规则（5），是则进入步骤⑦，否则进入步骤⑥；

⑥判断是否符合楼层报警规则（6），是则进入步骤⑧，否则返回到步骤②；

⑦进行地震事件报警（7）；

⑧楼层报警（8），然后进入下一步骤；

⑨取g[i]前10秒至后10秒震动数据（9）；

⑩依次为：

进行反应谱分析（10）；

与楼层设计谱比较，对大楼受损情况进行评估（11）；

文件存储（12）；系统软件立即将本时刻点前10s的数据存储到缓冲区，当数据值回落到设定阈值以下后，系统软件将继续存储震动事件后10s数据；

数据分析报告输出（13），流程结束。