[发明专利]基于小孔成像原理的地震预测装置及预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震预测领域，具体涉及基于小孔成像原理的地震预测装置及预测方法。

背景技术

地震往往给人们带来大的灾难。现在的地震预报存在三大难点：第一，地震过程的复杂性，如图1(a)和图1(b)所示，地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5～7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

第二，地壳深部的不可入性；第三，地震事件的小概率性。地震带给人类的财产与生命损失是无法估量的，正确而有效地预测地震可以挽回无数人的姓名，减少的财产损失更是不计其数，但目前世界上还没有一种有效预测地震的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种基于小孔成像原理的地震预测装置及预测方法，利用光学原理进行地震预测，便于预警。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括固定安装在地上且相互配合的显示屏和小孔成像装置，小孔成像装置包括位于显示屏上方的孔盒，孔盒上开设有用于成像的第一小孔，第一小孔的平面与南北正方向平行；显示屏内部设置光电传感器，光电传感器连接PC机。

进一步地，显示屏和小孔成像装置固定安装在海拔高度大于10m的地上。

进一步地，显示屏为上端开口的筒状结构，包括竖直的环形侧壁和水平的圆形底部；孔盒通过支架架设于显示屏的中心正上方，孔盒的中心还开设有用于成像的竖直第二小孔。

进一步地，第一小孔和第二小孔的直径均为8cm。

进一步地，孔盒的材质为木质。

进一步地，显示屏位于密闭的罩箱中；罩箱的罩顶采用透光材料，其余部分采用不透光材料。

进一步地，PC机连接报警器。

本发明预测方法的技术方案是：包括以下步骤：

步骤一：将显示屏和小孔成像装置分别固定在地上，调节小孔成像装置的高度，使太阳通过小孔成像装置所成的像始终落在显示屏上；

步骤二：通过显示屏内安装的光电传感器检测光信号，并输送至PC机，记录太阳运行产生的成像轨迹，当成像轨迹存在偏差时，通过轨迹偏差大小以及频率来判断震动大小，完成基于小孔成像原理的地震预测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明可安装在地上，震前微弱的震颤可使太阳光通过小孔成像装置的孔所聚成光束的成像路径变化，导致成像随之摆动，便可对地震进行预报。大震前的小震由于其损坏性小，不易被察觉，所以往往被忽视，而小震恰好是预测大震的有效方式，本发明有效利用光束成像的路径变化对地震进行预测，便于及时作出预警，减少损失。

进一步地，由于高层对摆动较为敏感，所以将本发明装置安置于高层建筑，如地处山村，可将装置安置在山上等较高的地方。

进一步地，本发明中显示屏还包括圆形底部，孔盒上设置第二小孔，能够更全面地反映太阳运动轨迹。

进一步地，本发明中孔盒的材质为木质，避免光反射对测量结果造成误差。

进一步地，本发明中显示屏位于密闭的罩箱中，形成一个封闭并且半黑暗的环境，使光束通过小孔成像装置所成的像能清晰的处于显示屏上，减少外部其它光源干扰。

本发明预测方法操作简单，便于及时作出震前预警，减少损失。

附图说明

图1(a)是地震波中的P波示意图，图1(b)是地震波中的S波示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的小孔成像原理图。

图4是太阳运动轨迹图。

图5是本发明显示屏半径设计原理示意图。

图6是本发明判断原理示意图。

其中：1-光束投影；2-孔盒；3-太阳；4-罩箱；5-显示屏；6-PC机；7-报警器；8-第一小孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。