[发明专利]一种地震监测装置及地震监测方法

权利要求书

1.一种地震监测方法，其特征在于：所述地震监测方法为一种地震监测装置的具体应用，所述地震监测装置包括，拾震器框架，所述拾震器框架密闭设置，内部设置有密封腔；所述密封腔内设置有三个摄像装置，所述三个摄像装置悬设于所述密封腔内，所述三个摄像装置焦距相等、位于同一水平面且所述三个摄像装置围成一等边三角形； 所述密封腔内对应所述三个摄像装置围成的等边三角形的中心点位置设置有标识件，所述三个摄像装置记录所述标识件的运动轨迹；所述标识件与所述拾震器框架刚性连接，所述三个摄像装置与所述拾震器框架柔性结合，当地震发生时，所述拾震器框架震动，与所述拾震器框架柔性连接的所述三个摄像装置由于惯性而不动，与所述拾震器框架刚性连接的所述标识件震动，所述三个摄像装置记录所述标识件的运动轨迹，从而计算地震的方位和强度；所述地震监测方法具体包括以下步骤：

S1、建立三维坐标系：设所述三个摄像装置的焦点分别为M1、M2、M3，P是以三个焦点所组成的等边三角形的中心；以P为中心，PM1为Y坐标；经过P点且平行于M2M3边的一条直线为X坐标；经过P点且垂直于上述XY坐标平面的直线为Z坐标，此时，创建了以P为中心的XYZ三维坐标系；

S2、震动发生时，所述拾震器框架带动所述标识件震动，此时，步骤S1建立的XYZ三维坐标系不动；设所述三个摄像装置焦距相等都为d，D1、D2、D3为M1、M2、M3与P点连线与所述三个摄像装置所成像的垂直交点的坐标，设O1、O2、O3为所述标识件在三个所述摄像装置中成像图像上的像点的坐标点，则有O1M1、O2M2和O3M3三条直线必将交于一点O；L1、L2和L3是过所述三个摄像装置的焦点平行于成像图像的在XPY平面内的直线；

S3、连接像点O3和O2，线段O3O2分别与直线L2和L3相交于A2和A3； O2和O3点坐标已知，L2和L3直线也是已知，因此可得到A2和A3的坐标；三角形O3A3M3的三个顶点坐标在XPY坐标内都是已知，因此可得到角∠OO3O2=Ｑ2的夹角度数，同理可得角∠OO3O2=Ｑ3的夹角度数，且三角形OO2O3的底边O2O3已知，且该底边相邻两角Ｑ2和Ｑ3也已知，因此可求出O在XPY平面内的坐标；

S4、由步骤S3同理，可求出标识件在XPZ坐标系内的坐标；

S5、由步骤S3、S4，可求出标识件在三维坐标系内的坐标（Ox，Oy，Oz）；

S6、根据所得标识件的坐标，在三维坐标系内将标识件的震动轨迹进行重现，计算出标识件在垂直方向和水平方向上的波形数据，计算出地震发生的方位和强度，包括以下步骤：

S6a、根据标识件的坐标，求出所述标识件的震动轨迹；

S6b、通过数据拟合求出标识件的运动轨迹随时间的变化函数：P(T) = P(X(T),Y(T),Z(T))；

S6c、计算地震S波：对XPY平面内的数据进行拟合，即：P（T(S波)）= P(S波)((X(T),Y(T))；

S6d、计算地震P波：对XPY平面内的数据进行拟合，即：P（T(P波)）= P(P波)((XY(T),Z(T))，此时，XY(T)为纵波两次波峰连线垂直于XPY平面内所产生的直线拟合函数表示；

S6e、根据地震S波与P波计算地震的方位及强度。

2.根据权利要求1所述的一种地震监测方法，其特征在于：所述步骤S5及S6之间还包括坐标校正步骤：通过所述三个摄像装置分别组合，重复步骤S3、S4，将得到的坐标数据求平均值，作为标识件的坐标信息。