[发明专利]一种防震减灾智慧社区播报系统

权利要求书

1.一种防震减灾智慧社区播报系统，其特征在于：包括地震监测仪器、设备服务终端、数据库服务器、预警服务器和地震发布服务器；

地震监测仪器的输出端与设备服务终端的输入端通信连接，设备服务终端的输出端与预警服务器的输入端通信连接；设备服务终端和预警服务器分别与数据库服务器通信连接；预警服务器的输出端与地震发布服务器的输入端通信连接；

所述地震监测仪器，所述包括若干高精度强震仪和简易烈度计；高精度强震仪和简易烈度计以社区中心为圆心，且均环绕社区中心设置，高精度强震仪与社区中心的距离小于简易烈度计到社区中心的距离；高精度强震仪和简易烈度计从社区建筑物的外围采集强震数据，并将强震数据发送至数据库服务器和预警服务器；

所述设备服务终端，接收其所在区域的各地震监测仪器所采集的强震数据并将上述强震数据转发至数据库服务器和预警服务器；

所述数据库服务器，为接收到的强震数据设定索引，更新当前强震数据索引，并管理系统用户读写和查询权限；

所述预警服务器，汇总各设备服务终端收到的强震数据，采用快速预警算法判断当前强震数据是否为地震，如判断为地震则预警服务器向地震发布服务器发出地震预警指令；

地震发布服务器接收到地震预警指令后，立即生产地震预警的播报信息并向所有系统用户发布。

2.如权利要求1所述的一种防震减灾智慧社区播报系统，其特征在于：所述高精度强震仪和简易烈度计以在社区中心为端点的直线方向或者圆弧方向排列，各相邻地震监测仪器的间距为5—8Km。

3.如权利要求2所述的一种防震减灾智慧社区播报系统，其特征在于：所述预警服务器的快速预警算法是由社区外围布设的简易烈度计和高精度强震仪依次由远及近监测到地震后，估算烈度和地震波到达社区的时间，并通过高精度强震仪的监测数据计算震级、震中距、震源深度和方位角信息，将计算出的强震的烈度、预计到达时间、震级、震中位置等信息发送至预警服务器中。

4.如权利要求3所述的一种防震减灾智慧社区播报系统，其特征在于：所述通过高精度强震仪的监测数据计算震级、震中距、震源深度和方位角信息，其计算震中位置是采用两个以上高精度强震仪，令两个高精度强震仪i和j，假设高精度强震仪i的坐标为(x_i,y_i)，地震波到达该高精度强震仪的时间为T_i；另一台高精度强震仪j的坐标为(x_j,y_j)，地震波到达该高精度强震仪的时间为T_j；震中位置为(x₀,y₀)，震源深度为z₀，假设地震波速度c恒定，有

地震波速度c可以是地震P波的速度，也可以是地震S波的速度；地震发生后，T_i、T_j和高精度强震仪的位置均可测量获得，令震源深度为z₀为0；震中位置(x₀,y₀)为双曲线，且震中位置在先到达的高精度强震仪一侧的曲线上；如采用三台及以上高精度强震仪协作测量，每台高精度强震仪均可对应获得一条双曲线，且各双曲线交于一点，即为震中位置；

求取震源深度为z₀时，假定地震P波和地震S波分别到达高精度强震仪的时间为T_P和T_S，发震时刻为T₀，地震P波和地震S波的传播速度为V_P和V_S，震中距为Δ，则有：

对于任意两个高精度强震仪i和j，假定地震P波先到达高精度强震仪i，对地震P波到达时差T_Pj-T_Pi求震源深度的导数，有：

其中R_i和R_j是震源到高精度强震仪i和j的距离；对于高精度强震仪i，对地震S波到时圆是对地震S波与地震P波到达时差T_Si-T_Pi对震源深度求导数，并进一步求解震源深度z₀：

通过上述地震P波和地震S波的传播速度之差V_P-V_S和震源深度z₀，通过公式2求解震中距Δ；高精度强震仪的位置是已知的，震中位置为(x₀,y₀)通过公式1求解；通过震中距Δ或者震中位置，通过三角函数换算地震波到达社区中心的方位角和预计到达时间；

地震的震级采用如下方式来计算：

M_W＝[logy-a-clog(R+R₀)]/b±SE/b； (公式5)

其中，M_W是矩震级，R是震源距，令R200km，R₀＝30km，a、b、c为回归系数，SE为回归标准差，y是地震动的物理量，y为加速度峰值、速度峰值或者位移峰值中的一种；求出矩震级M_W后，代入如下经验公式求得震中烈度：

震中烈度＝0.24+1.29×[(M_W+1.08)/1.13]； (公式6)。