具有公用事业控制单元的地震事件响应警报和公用事业控制系统技术方案

技术编号:23090025 阅读:144 留言:0更新日期:2020-01-11 02:55
一种系统,该系统被适配成向各个个体或机构提供警报信号和/或向公用事业控制单元提供控制信号以自动停止燃气、水、电、油等的流,此类信号响应于检测到地震事件而被递送,该监测经由基于地面的监视系统和/或基于卫星的监视系统而发生。警报和/或控制信号通过各种广播系统或类似的通信信道(诸如射频发射器、互联网服务提供商、蜂窝电话无线运营商、卫星电话服务提供商和/或安全监视服务提供商)分发给各个个体,和/或通过智能电话、固定电话、平板、PC、语音控制的web通信设备等分发给诸设施,和/或分发给公用事业控制单元上的信号接收器。该系统利用具有被适配成从广播系统接收警报和公用事业控制信号的信号接收设备的公用事业控制单元,以及与信号接收设备和一个或多个公用事业控制机构进行通信的中央处理单元模块。

Seismic event response alarm and utility control system with utility control unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有公用事业控制单元的地震事件响应警报和公用事业控制系统专利技术背景本申请一般涉及响应地震事件而提供警报的系统、设备和方法和/或响应于地震事件而控制诸如水或燃气管道等公用事业的系统和设备的领域。地震事件(即地震)取决于地震事件的震级、距该事件的距离、地形的类型等而在强度和破坏上有所不同,地震事件从而可能对生命和基础设施(建筑物、道路、公用事业等)造成很小损害或不造成损害,或者可能导致大规模且广泛的破坏和生命损失。损坏可能是由于直接的冲击和震颤影响(诸如建筑物倒塌)或次生危害(诸如燃气爆炸、火灾或洪水)造成的。地震事件发生之际迅速且广泛的警告可能减少生命损失和对基础设施的二次破坏。最常见的已知地震事件监视系统依赖于对活跃地震事件所产生的震颤或冲击波做出反应的物理传感器设备。此类设备可以像受物理振动影响的基座开关、水银开关、倾斜开关等一样简单,或者可以是包含同样受物理振动影响的电子微芯片、微处理器等上的集成电路的更复杂的设备。减轻对结构的二次破坏的一种方式是在地震事件发生时切断燃气、水和/或电流。解决此问题的一种可能方式是由屋主和企业主手动控制公用事业,但是考虑到人身安全将是任何行动的首要激励因素并且从警告警报到遭受来自地震的破坏的时间可能仅仅是几秒钟的事,因此在地震事件发生之际不太可能采取此类行动。有鉴于此,最容易发生地震事件的加利福尼亚州已颁布了法规,其要求家庭和企业为燃气管道配备响应地震事件的自动断流阀。已知类似的设备用于自动地切断水和电力的输送。该设备通常是振动敏感的,使得它们对物理效应(即震颤或冲击波)做出响应。已证明,很难设计出能够在实际地震事件与由音爆声、货车交通、建筑施工等引起的假阳性(falsepositive)之间进行区分的这种设备,这意味着必须人为地将设备的阈值灵敏度设置得高以避免假阳性。地震造成的强烈地面震颤以每秒约2英里的速度传播,因此可以在其震源附近检测到大的地震,并且在震颤到达之前向更远的地区广播即将来临强烈震颤的警告。已知被称为地震预警(EEW)系统的诸系统。此类EEW系统有在全球多个国家/地区运行,包括墨西哥、日本、土耳其、罗马尼亚、中国大陆、意大利和中国台湾地区。(USGS)运行这样的地震监视和警告系统,该地震监视和警告系统在地震事件的发生之际发起无线紧急警报(WEA)的广播。自2006年以来,美国地质服务局(USGS)在包括加利福尼亚地质调查局(CGS)、加利福尼亚理工学院(Caltech)和加利福尼亚紧急事务办公室(CalOES)、摩尔基金会、加利福尼亚大学伯克利分校、华盛顿大学和俄勒冈大学在内的多个合作组织的帮助下一直在为美国开发EEW和WEA系统。目的是为美国自西海岸州(加利福尼亚、华盛顿和俄勒冈)开始的最高风险地区提供有效的EEW系统。这些当前系统只能在地震事件的发生的同时或不久之后检测并提供警告警报和/或控制公用事业流。最近,已经开发了一种用于监视和预测地震事件的可靠系统,其中由卫星检测到的初期、非物理地震信号被用来提供地震事件的预警通知。地壳的迅速移动生成电磁辐射,该电磁辐射扰乱或改变电磁场、电离层等离子体和高能粒子。这些效应(有时被称为岩石圈-大气-电离层(LAI)耦合效应)可以在地壳移动产生实际地表级震颤或冲击的时间之前被感知。已经表明,此类基于卫星的系统可在危险地震事件在地面上的有效发生之前差不多若干小时内对危险地震事件进行检测。通过检测这些电磁信号,基于卫星的系统可以比已知的基于地面的系统早得多地发出警告警报和/或公用事业流控制信号。本专利技术的目的是提供一种地震警报和公用事业控制系统和方法,该地震警报和公用事业控制系统和方法既响应于对地震事件的基于地面的物理检测,又在对发生在能由基于地面的物理传感器检测到的任何物理效应之前的以电磁方式产生的信号的基于卫星的检测的意义上具有预测性。进一步的目的是提供这样一种系统和方法:该系统和方法利用基于地面和基于卫星的地震事件监视系统的组合。进一步的目的是提供这样一种系统和方法:该系统和方法在向受影响区域的受控广播分发方面以及在提供多个冗余警报分发系统方面都优化了警告警报和/或公用事业控制信号的递送。进一步的目的是提供这样一种系统和方法:该系统和方法结合了不同的和/或冗余的触发和感测系统,以用于警报和公用事业控制致动的分发。进一步的目的是提供这样一种系统和方法,该系统和方法优化了公用事业提供者和公用事业用户在地震事件之后使公用事业恢复到运行状态的能力。进一步的目的是提供这样一种系统和方法:该系统和方法能够将指示地震事件后的状态或状况的数据传送给公用事业提供者、设施运营者和其他用户。进一步的目的是提供这样一种系统:该系统具有用于智能电话、平板或个人计算机的向用户提供操作控制和信息的专用软件接口。进一步的目的是在相对于特定公用事业系统相同或分开的壳体或位置中提供与公用事业计量设备相关联的公用事业控制单元、和/或响应于公用事业控制单元的公用事业控制机构,该公用事业控制机构包括阀、开关、断路器等,它们可以被结合在计量设备中或与计量设备相关联。
技术实现思路
在一宽泛的实施例中,本专利技术是一种适于向各个个体或机构提供警报信号和/或向公用事业控制单元提供控制信号以自动地停止燃气、水、电、油等的流的系统,此类信号响应于地震事件的检测而被递送,该检测经由基于地面的监视系统结合基于卫星的监视系统而发生,该基于地面的监视系统例如采用检测震颤或冲击波的物理响应传感器(诸如振动传感器)以及其他传感器来检测由地震事件产生的在地表处或地表附近发生的地质、地表和近地表效应,该基于卫星的监视系统例如采用检测由地震事件创建的在高层大气中可检测到的LAI效应(诸如举例而言,对电磁场、电离层等离子体和高能粒子的电磁辐射扰乱或改变)的传感器。警报和/或控制信号通过各种广播系统或类似的通信信道(诸如电视或射频发射器、互联网服务提供商、蜂窝电话无线运营商、卫星电话服务提供商和/或安全监视服务提供商),通过诸如智能电话、固定电话、平板、PC、语音控制的web通信设备之类的信号接收器和/或被集成在操作公用事业控制机构的公用事业控制单元中或与之直接通信的信号接收器来分发给各个个体和/或设施。公用事业控制单元和/或公用事业控制机构也可以通过手动控制或专用的物理响应传感器来被直接地激活。电磁地震事件效应在基于地面的系统检测到物理地震事件信号之前的很短时间内便会由卫星检测到,如此,高层大气效应在某种意义上可以被认为是对即将发生的可导致基础设施受损和生命危险的地表震颤、冲击波等的预兆。警报和/或控制信号的大规模分发优选地限于可能的危险区域,并且可以例如基于邮政编码或地址、GPS定义的区域、蜂窝塔群组等。构想了用于公用事业控制单元和公用事业控制机构(诸如流控制阀)的各种实施例。公用事业控制单元可以直接与公用事业计量设备,尤其是具有无线通信能力的那些计量设备相关联,其中公用事业控制机构可以与计量设备远程地相关联,或者被包含在计量设备的结构或壳体内。在优选实施例中,公用事业控制单元或公用事业控制机构设置有感测系统,以检测地震后的问题或危险状况(诸如燃气泄漏),例如该感测系统被适配成阻本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种地震事件响应警报和公用事业控制系统,包括一个或多个广播系统、一个或多个公用事业控制单元以及一个或多个公用事业控制机构;/n所述一个或多个广播系统,所述一个或多个广播系统被适配成响应于地震事件而将警报和公共事业控制信号递送至所述一个或多个公用事业控制单元,所述一个或多个公共事业控制单元被适配成控制所述一个或多个公共事业控制机构;并且所述一个或多个公用事业控制机构被适配成停止公用事业流;/n其中所述一个或多个公用事业控制单元各自包括一个或多个信号接收设备,所述一个或多个信号接收设备被适配成从所述一个或多个广播系统接收所述警报和公用事业控制信号,以及与所述一个或多个信号接收设备和所述一个或多个公用事业控制机构进行通信的中央处理单元模块,并且其中所述一个或多个公用事业控制单元中的每一者与公用事业计量设备相组合;/n使得在接收到所述警报和公用事业控制信号之际,所述一个或多个信号接收设备将所述警报和公用事业控制信号传达至所述中央处理单元模块,并且所述中央处理单元模块发起给所述一个或多个公用事业控制机构的致动信号,由此停止所述公用事业流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170511 US 62/504,961;20171009 US 62/569,925;20181.一种地震事件响应警报和公用事业控制系统,包括一个或多个广播系统、一个或多个公用事业控制单元以及一个或多个公用事业控制机构;
所述一个或多个广播系统,所述一个或多个广播系统被适配成响应于地震事件而将警报和公共事业控制信号递送至所述一个或多个公用事业控制单元,所述一个或多个公共事业控制单元被适配成控制所述一个或多个公共事业控制机构;并且所述一个或多个公用事业控制机构被适配成停止公用事业流;
其中所述一个或多个公用事业控制单元各自包括一个或多个信号接收设备,所述一个或多个信号接收设备被适配成从所述一个或多个广播系统接收所述警报和公用事业控制信号,以及与所述一个或多个信号接收设备和所述一个或多个公用事业控制机构进行通信的中央处理单元模块,并且其中所述一个或多个公用事业控制单元中的每一者与公用事业计量设备相组合;
使得在接收到所述警报和公用事业控制信号之际,所述一个或多个信号接收设备将所述警报和公用事业控制信号传达至所述中央处理单元模块,并且所述中央处理单元模块发起给所述一个或多个公用事业控制机构的致动信号,由此停止所述公用事业流。


2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述一个或多个公用事业控制单元进一步包括与所述中央处理单元模块通信的物理振动传感器,使得在感测到来自地震事件的振动之际,所述物理振动传感器将信号递送至所述中央处理单元模块,并且所述中央处理单元模块发起给所述一个或多个公用事业控制机构的致动信号,由此停止所述公用事业流。


3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,进一步包括阀连接接口,所述阀连接接口与所述中央处理单元模块和所述一个或多个公用事业控制机构进行通信。


4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述公用事业计量设备包括与公用事业提供者进行无线通信的发射器/接收器。


5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述公用事业提供者是信号接收器,所述信号接收器被适配成从所述一个或多个广播系统接收所述警报和公用事业控制信号并将所述警报和公用事业控制信号传送到所述发射器/接收器设备,并且进一步,所述公用事业控制设备与所述发射器/接收器设备进行通信,以使得在从所述发射器/接收器设备接收到所述警报和公用事业控制信号之际,所述公用事业控制单元发起给所述一个或多个公用事业控制机构的所述致动信号。


6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述公用事业控制单元和所述公用事业计量设备被设置在壳体内。


7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述一个或多个公用事业控制机构包括与所述壳体内的所述公用事业计量设备和公用事业控制单元相组合的至少一个所述一个或多个公用事业控制机构。


8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,进一步包括阀连接接口,所述阀连接接口与所述中央处理单元模块和所述一个或多个公用事业控制机构进行通信;
所述一个或多个公用事业控制单元的每一者进一步包括被适配成向所述一个或多个公用事业控制单元的每一者提供电力的电池;
所述一个或多个公用事业...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·奥格登
申请(专利权)人:E地震解决方案有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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