地震检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地震检测系统，该地震检测系统包括振动检测模块、磁场检测模块、处理模块和报警模块，所述振动检测模块包括X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的振动信号；所述磁场检测模块包括X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的磁变信号；所述处理模块处理所述振动信号和磁变信号并依据所述振动信号和磁变信号产生报警信号；所述报警模块依据所述报警信号报警。与现有技术相比，本发明专利技术从地磁变异、震动变异方面实时动态检测地震，容易检测且检测精度高。另，本发明专利技术还公开了一种地震检测方法。

【技术实现步骤摘要】
地震检测系统及检测方法
本专利技术属于微纳电子
，具体涉及一种地震检测系统及检测方法。
技术介绍
随着地震学和地震预报研究以及大震后快速响应等工作的进一步开展，对地震检测工作提出了愈来愈高的要求，然而现在的地震检测设备不但结构复杂，而且检测手段单一、精度差，无法及时准确的检测地震发生，例如中国专利文件CN201110390546揭露了一种地震检测方法及系统，该地震检测方法及系统仅能从张量测量及应变测量两方面进行地震检测，然而由于地震是一个很复杂的物理化学过程，地震过程中，张量及应变十分微小，因此对测量精度要求高，使得该地震检测系统在精确度上无法满足现有需要。故需要一种解决上述问题的检测精度高的地震检测系统及检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地震检测系统，该地震检测系统可从地磁变异，震动变异方面进行实时动态检测，检测精度高。本专利技术的另一目的是提供一种地震检测方法，该地震检测方法可从地磁变异，震动变异方面进行实时动态检测，检测精度高。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种地震检测系统，该地震检测系统包括振动检测模块、磁场检测模块、处理模块和报警模块，所述振动检测模块包括X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的振动信号；所述磁场检测模块包括X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的磁变信号；所述处理模块处理所述振动信号和磁变信号并依据所述振动信号和磁变信号产生报警信号；所述报警模块依据所述报警信号报警。与现有技术相比，本专利技术通过从地磁变异，震动变异方面进行实时动态检测，容易检测且检测精度高。较佳地，所述振动检测模块还包括振动检测电路板，所述X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元分别为安装于所述振动检测电路板上的振动传感器，所述振动传感器包括基体、弹性板、安装于所述弹性板上的振子和安装于所述弹性板上的压电片，所述弹性板的周沿支撑于所述基体上，所述基体为中空结构并为所述弹性板提供运动空间，受到震动时所述弹性板沿垂直所述弹性板的方向运动并带动所述振子运动，且使所述压电片因变形产生振动信号。与现有技术相比，本专利技术所述弹性板沿其轴向振动，共振频率低，弹性系数小，对微小振动也十分灵敏，检测灵敏度高且结构简单成本低。具体地，所述弹性板包括板面相对的第一弹性板和第二弹性板，所述压电片安装于所述第一弹性板上，所述振子包括位于第一弹性板和第二弹性板之间的第一振子，所述第一振子安装于第一弹性板和/或第二弹性板上并受所述第一弹性板和第二弹性板的振动而运动。其中，所述第一振子的一端安装于所述第一弹性板上时，另一端也可以安装于所述第二弹性板上或者与所述第二弹性板相抵触或者临近所述第二弹性板（即与所述第二弹性板具有一个较小的距离），受到振动时所述第一弹性板和第二弹性板沿其轴线振动并带动所述第一振子运动，且在第一振子的作用下，不但使得第一弹性板和第二弹性板产生联动，而且增加了第一弹性板和第二弹性板的振动幅度，检测精度高。当然，所述第一振子的一端也可以安装于所述第二弹性板上，另一端与所述第一弹性板相抵触或者与所述第一弹性板之间具有较小的距离，其工作原理与上一方案相似。其中，所述第一振子可以有一个也可以由多个，可以分布于所述弹性板的中心处，也可以位于所述弹性板的弹性臂处。更具体地，所述弹性板还包括与所述第一弹性板的板面相对的第三弹性板，所述振子包括位于所述第三弹性板与第一弹性板之间的第二振子，所述第二振子安装于所述第三弹性板和/或第一弹性板上，并受所述第一弹性板和第三弹性板的振动运动。其中，所述第二振子的一端可以安装于所述第一弹性板上时，所述第二振子的另一端安装于所述第三弹性板上或者与所述第三弹性板相抵触或者临近所述第三弹性板，受到振动时，所述第一弹性板和第三弹性板沿其轴线振动并带动所述第二振子运动，所述第二振子在受所述第一弹性板和第三弹性板的振动而运动，而所述第二振子的影响下产生联动并有效增加其所述第一弹性板和第三弹性板的振动幅度，检测精度高。当然，所述第二振子也可以一端安装于所述第三弹性板上，另一端与所述第一弹性板相抵触或者与所述第一弹性板之间具有较小的距离，其工作原理与上一方案相似。具体地，所述振子位于所述弹性板的中心处。当然，所述振子也可以位于所述弹性板的弹性臂处。具体地，所述中空结构为开设于所述基体上的柱形孔。具体地，所述弹性板呈薄片状，具有中心活动区、环绕所述中心活动区的至少一个弹性臂以及环绕所述弹性臂的外沿支撑部，所述中心活动区、弹性臂及外沿支撑部之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的中心活动区、弹性臂及外沿支撑部，所述弹性板的外沿支撑部安装于所述基体上。更具体地，所述弹性臂有若干个，相邻的弹性臂之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的弹性臂。相邻间隙中的支撑桥沿所述中心活动区交错分布。所述弹性板由金属材料如不锈钢、非金属材料如塑料、金属氧化物如氧化铝、非金属氧化物如二氧化硅、陶瓷材料或复合材料构成。具体地，所述压电片由若干条状PZT压电片连接而成，若干所述条状PZT压电片沿所述弹性板的中心处呈放射状分布。具体地，所述基体还安装有振动传感器导电焊针，所述振动传感器导电焊针与所述压电片电连接以输出所述振动信号至所述振动检测电路板。所述振动传感器导电焊针将所述振动信号从振动传感器输送至振动检测电路板上。具体地，所述振动传感器还包括屏蔽盖，所述屏蔽盖盖设于所述基体的端部并与所述基体的中空结构构成安装所述弹性板的容置腔。更具体地，所述屏蔽盖包括设于所述基体之上端的上屏蔽盖和设于所述基体之下端的下屏蔽盖，所述振动传感器导电焊针安装于所述基体上并穿过所述下屏蔽盖。较佳地，所述磁场检测模块还包括磁变检测电路板，所述X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元分别为安装于所述磁变检测电路板上的磁传感器，所述磁传感器包括PCB板和安装于所述PCB板上的磁感应芯片，所述磁感应芯片感应磁场变化以产生磁变信号。具体地，所述磁感应芯片包括各向异性磁阻AMR磁感应芯片、巨磁阻GMR磁感应芯片、隧道磁阻TMR磁感应芯片、霍尔HALL效应磁敏感芯片或巨霍尔HALL效应磁敏感芯片。具体地，所述磁感应芯片包括至少两段磁敏感膜，两所述磁敏感膜沿水平或者竖直方向并行排列并通过所述PCB板电连接成惠斯通电桥。具体地，所述PCB板上安装有磁传感器焊针，所述磁传感器焊针与所述磁感应芯片电连接以输出所述磁变信号至所述磁变检测电路板上，所述磁传感器焊针将所述磁变信号从磁传感器输送至磁变检测电路板上。更具体地，所述磁传感器还包括壳体，所述PCB板安装于所述壳体内，所述磁传感器焊针安装于所述PCB板上并伸出所述壳体。较佳地，所述地震检测系统还包括重力加速度检测模块，用于检测重力加速度变异以输出重力加速度信号，所述处理模块处理所述重力加速度信号并依据所述重力加速度信号产生报警信号。较佳地，所述地震检测系统还包括地下水氡气检测模块，用于检测地下水氡气含量变异以输出地下水氡气信号，所述处理模块处理所述地下水氡气信号并依据所述地下水氡气信号产生报警信号。较佳地，所述地震检测系统还包括检测电路板，所述检测电路板上安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震检测系统，其特征在于，包括：振动检测模块，包括X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的振动信号；磁场检测模块，包括X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的磁变信号；处理模块，处理所述振动信号和磁变信号并依据所述振动信号和磁变信号产生报警信号；报警模块，依据所述报警信号报警。

【技术特征摘要】
1.一种地震检测系统，其特征在于，包括：振动检测模块，包括X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的振动信号；磁场检测模块，包括X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元，分别检测X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的磁变信号；处理模块，处理所述振动信号和磁变信号并依据所述振动信号和磁变信号产生报警信号；报警模块，依据所述报警信号报警；重力加速度检测模块，用于检测重力加速度变异以输出重力加速度信号，所述处理模块处理所述重力加速度信号并依据所述重力加速度信号产生报警信号。2.如权利要求1所述的地震检测系统，其特征在于，所述振动检测模块还包括振动检测电路板，所述X轴振动检测单元、Y轴振动检测单元和Z轴振动检测单元分别为安装于所述振动检测电路板上的振动传感器，所述振动传感器包括基体、弹性板、安装于所述弹性板上的振子和安装于所述弹性板上的压电片，所述弹性板的周沿支撑于所述基体上，所述基体具有中空结构并为所述弹性板提供运动空间，受到震动时所述弹性板沿垂直所述弹性板的方向运动并带动所述振子运动，以使所述压电片因变形产生振动信号。3.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述弹性板包括板面相对的第一弹性板和第二弹性板，所述压电片安装于所述第一弹性板上，所述振子包括位于第一弹性板和第二弹性板之间的第一振子，所述第一振子安装于第一弹性板和/或第二弹性板上并受所述第一弹性板和第二弹性板的振动而运动。4.如权利要求3所述的地震检测系统，其特征在于，所述弹性板还包括与所述第一弹性板的板面相对的第三弹性板，所述振子包括位于所述第三弹性板与第一弹性板之间的第二振子，所述第二振子安装于所述第三弹性板和/或第一弹性板上，并受所述第一弹性板和第三弹性板的振动而运动。5.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述振子位于所述弹性板的中心处。6.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述中空结构为开设于所述基体上的柱形孔。7.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述弹性板呈薄片状，具有中心活动区、环绕所述中心活动区的至少一个弹性臂以及环绕所述弹性臂的外沿支撑部，所述中心活动区、弹性臂及外沿支撑部之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的中心活动区、弹性臂及外沿支撑部，所述弹性板的外沿支撑部安装于所述基体上。8.如权利要求7所述的地震检测系统，其特征在于，所述弹性臂有若干个，相邻的弹性臂之间均有一定的间隙，所述间隙中均分布有支撑桥以连接相邻的弹性臂。9.如权利要求7所述的地震检测系统，其特征在于，相邻间隙中的支撑桥沿所述中心活动区交错分布。10.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述压电片由若干条状PZT压电片连接而成，若干所述条状PZT压电片沿所述弹性板的中心处呈放射状分布。11.如权利要求2所述的地震检测系统，其特征在于，所述基体还安装有振动传感器导电焊针，所述振动传感器导电焊针与所述压电片电连接以输出所述振动信号至所述振动检测电路板。12.如权利要求11所述的地震检测系统，其特征在于，所述振动传感器还包括屏蔽盖，所述屏蔽盖盖设于所述基体的端部并与所述基体的中空结构构成安装所述弹性板的容置腔。13.如权利要求12所述的地震检测系统，其特征在于，所述屏蔽盖包括设于所述基体之上端的上屏蔽盖和设于所述基体之下端的下屏蔽盖，所述振动传感器导电焊针安装于所述基体上并穿过所述下屏蔽盖。14.如权利要求1所述的地震检测系统，其特征在于，所述磁场检测模块还包括磁变检测电路板，所述X轴磁场检测单元、Y轴磁场检测单元和Z轴磁场检测单元分别为安装于所述磁变检测电路板上的磁传感器，所述磁传感器包括PCB板和安装于所述PCB板上的磁感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐杰，彭春雷，
申请(专利权)人：北京嘉岳同乐极电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11