[发明专利]一种基于多传感器的大地震临震监测系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及地震监测仪器和电路系统设计领域，具体涉及一种基于多传感器的大地震临震监测系统。

背景技术

地震孕育的机理方面，比较被广泛接受的是基于板块运动在边界处的挤压而导致的地壳或岩石圈块体内由于应力积累到一定程度时突然快速释放的过程。临震预测是通过扑捉前兆现象给出预测，前兆现象如应力变化、电磁场以及电磁辐射变化、地声、地温、地下流体变化等。针对各种前兆现象捕捉的研究不仅在理论上，还是监测仪器上都进行了广泛了的讨论和研究。

然而，目前的地震临震监测手段一方面没有行之有效地将监测点的能够密集布设；另一方面，现有的临震监测设备多数仅监测一种临震前兆物理量，

所以，本申请提出了一种可密集布设、适用于大地震临震预测的微观前兆综合监测系统，通过深井放置在基岩附近绕过地表的滤波，直接监测来自地下的地震前兆信息，包括电磁辐射异常、地声异常和地温异常三种物理量。除了对地震的孕育过程进行监测，还需在地震发生时可对地震的发生过程进行观察。所以，对地震波的检测也是本申请系统的一部分。

发明内容

本申请提供一种基于多传感器的大地震临震监测系统，包括：用于检测震前电磁辐射信号、震前地声信号、震前地温信号、地震波速的多传感器单元模块；用于对所述多组传感器的输出信号进行信号滤波、放大以及模数转换的信号调理模块；用于对所述信号调理模块的输出数据进行逐个循环采集、数据打包的数据采集模块；用于对所述数据采集模块的输出数据进行传输的数据上传与接收模块；用于对所述数据上传与接收模块的输出数据进行频谱变换、峰值检测的信号处理模块；用于对所述信号处理模块的输出数据进行数据打包、无线通信和本地存储的数据通信与存储模块；用于对所述多传感器单元模块、信号调理模块、数据采集模块、数据上传与接收模块、信号处理模块和数据通信与存储模块供电的电源管理模块。

进一步地，所诉多传感器单元模块包括用于检测震前电磁辐射信号的电磁感应传感器，用于检测震前地声信号的振动传感器，用于检测震前地温信号的温度传感器，用于检测地震发生时的地震波速的加速度传感器。

优选地，所述用于检测震前电磁辐射信号的电磁感应传感器应为但不限于超低频环形电磁天线传感器；所述检测震前地声信号的振动传感器应为但不限于压电薄膜传感器、压电陶瓷传感器、MEMS麦克风传感器；所述检测震前地温信号的温度传感器应为但不限于集成石英晶振温度传感器；所述加速度传感器应为陀螺仪速度计。

进一步地，所述信号调理模块包括依次连接的滤波器电路组、放大器电路组和模数转换器电路组；所述模数转换器电路的输出与所述数据采集模块相连接。

进一步地，所述数据采集模块包括依次连接的循环采集电路和数据打包电路；所述数据打包电路的输出与所述数据上传与接收模块相连接。

进一步地，所述数据上传与接收模块包括由光纤联接的数据上传电路和数据接收电路；所述数据接收电路的输出与信号处理模块相连接。

进一步地，所述信号处理模块包括并联连接的频谱变换电路和峰值检测电路；所述频谱变换电路和峰值检测电路的输出与数据通信与存储模块相连接。

进一步地，所述数据通信与存储模块包括并联连接的数据打包电路、无线通信电路和本地存储电路。

进一步地，所述电源管理模块包括交流电适配器、蓄电池、不间断电源和交流转直流变换器；所述交流电适配器、蓄电池分别连接所述不间断电源；所述交流转直流变换器将不间断电源输出交流电变换为直流电；所述交流转直流变换器本别为所述多传感器单元模块、信号调理模块、数据采集模块、数据上传与接收模块、信号处理模块和数据通信与存储模块供电。

有益效果

本申请对比已有技术具有以下有益效果是：本申请采用多种传感器分别检测震前电磁辐射、地声和地温的异常变化，同时观察地震发生时的地震波，使得系统可测震前微观前兆种类多样，提高系统集成度，适用于在高密度地震监测网络中低成本地布设监测点，利于监测地震孕育过程与临震预测工作；同时本申请中采用了集成信号处理模块，使得高密度地震监测网络中监测点可在本地完成对震前电磁辐射、地声和地温的异常处理，提高整个监测网络的工作效率，减小监测网络的信号处理压力。

附图说明

图1是本申请一种实施例的系统示意图；

图2是本申请一种实施例的电路系统示意图；

图3是本申请一种实施例的安装结构示意图。

具体实施方案