[实用新型]一种地震灾情监控仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地震灾情监控仪。

背景技术

地震以其突发性和巨大的破坏性给人类生存安全、社会经济发展和社会稳定带来严重危害。为了最大限度地减轻地震造成的人员伤亡、财产损失和社会影响，务必做好防震减灾工作。作为防震减灾三大工作体系之一的地震应急救援工作，是减灾的“关键”，近年来逐步受到国家和社会的高度重视。地震应急救援工作是以获得地震现场详细的灾情信息为前提和基础的。地震灾情发生后，地震规模、程度、空间分布、次生灾害，以及震害发展趋势等信息的快速获取是整个地震应急响应的核心，同时也是救援决策的关键。然而，从汶川8.0级地震救援过程中可以发现，灾情和救援信息的获取远远落后于救援的实际需求。地震现场没有专用的灾情采集仪器，仅能依靠救援人员深入灾区才能了解灾情，这些都大大延误了应急救援的时机，降低了救援决策的效能。因此必须开发具有自主知识产权和符合我国国情和地震震情的地震灾情监控仪。

专利“输电线路灾情监测系统(申请号：200710035497.0)”和“实时水文信息自动监测和灾情预警报警系统(申请号：200610111352.X)”分别给出了两种面向输电线路和水文信息的灾情监控系统，而实际应用中并没有专门针对于地震灾情的监控系统。实际应用中通常采用强震仪获得地震动的要素信息，以达到地震灾情获取的目的。然而强震仪仅能提供地震动的相关信息，并不能直观地提供现场破坏情况，以及火灾、高危有毒物质泄漏等次生灾害信息，这给应急救援和救援决策带来极大的限制。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种地震灾情监控仪，实现对地震要素(地震发生时间、地理位置和震级)、现场视频，以及次生灾害(火灾、高危有毒物质泄漏等)等信息的获取，解决地震灾情信息的快速获取的问题。

本实用新型的技术解决方案：一种地震灾情监控仪，包括：智能控制单元、数据采集模块、视频监控模块、GPS模块、智能电源模块和IPv4/IPv6网络模块，其中：

数据采集模块以单片机和A/D转换器为核心，通过多种灾情传感器采集地震现场灾情数据，所述的多种灾情传感器包括三轴向加速度传感器、火灾传感器和有毒气体传感器，三轴向加速度传感器用于获取地震动的要素信息，即通过计算三轴向加速度值获得当地的地震烈度信息，火灾传感器和有毒气体传感器为次生灾害传感器，火灾传感器获得温度和烟感信息，有毒气体传感器获得高危有毒有害物质的浓度信息；数据采集模块获取的上述灾情信息通过串行接口上传给智能控制单元；

视频监控模块由红外视频摄像机和图像采集卡构成，用以提供昼夜全天候地震现场的视频监控；红外视频摄像机输出模拟视频信号，由图像采集卡将该模拟视频信号转换为数字信号，通过USB接口上传给智能控制单元；

GPS模块用于获取地震灾情监控仪的地理位置和时间，并为整个地震灾情监控仪提供统一的时间基准，通过串行接口上传给智能控制单元；

智能电源模块实现地震灾情监控仪状态切换，它产生感震启动、定时启动或人工启动三种启动请求，通过串行接口上传给智能控制单元，达到电源管理的目的；

智能控制单元实现地震现场灾情数据的采集、存储、显示及上传功能；智能控制单元上电后从智能电源模块获得启动类型，即感震启动、定时启动和人工启动，然后根据启动类型执行控制命令，向数据采集模块、视频采集模块和GPS模块发送采集命令，将各模块采集的灾情数据进行本地的显示和保存，并将这些数据通过IPv4/IPv6网络模块上传给上级部门或系统；

IPv4/IPv6网络模块，实现地震灾情监控仪的有线/无线网络接入。

所述的智能电源模块包括单片机、感震器、实时时钟、人机交互接口、太阳能供电系统、监控仪电源控制电路和串行接口；为了保证地震灾情监控仪随时处于待命状态，并降低系统功耗，地震灾情监控仪通常处于休眠状态，仅有智能电源模块工作；太阳能供电系统在单片机的控制下通过监控仪电源控制电路为地震灾情监控仪其它部分供电；感震器、实时时钟及人机交互接口分别与单片机的外部事件中断接口连接，当有地震发生时，感震器向单片机发出感震启动请求，当到达事先设定的某个时间时，实时时钟向单片机发出定时启动请求，当需要对地震灾情监控仪进行系统设置时，人机交互接口向单片机发出人工启动请求；单片机收到启动请求后，通过监控仪电源控制电路建立太阳能供电系统与地震灾情监控仪其它部分的电源连接为地震灾情监控仪其它部分供电，地震灾情监控仪退出休眠状态，进入监控状态，同时单片机通过串行接口向智能控制单元发送启动类型。