專利名稱：用于建筑的地震感測報警系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于建筑的地震感測報警系統，其被安裝在諸如住宅、辦公室、醫 院、旅館等建筑物的完成的天花板裝飾板(ceiling finish panel)或內墻中，從而根據地 震發生時對地面振動進行檢測來發出行為和疏散指導的警告。更具體地，本發明涉及一種 用于建筑的小尺寸的地震感測報警系統，從而便于使用并且便于安裝在諸如住宅、辦公室、 醫院、旅館等建筑物中。該系統可以在地震發生時利用加速度傳感器檢測到地面的振動，根 據微處理器中所檢測到的地面振動的強度來對地震等級分類，從而通過外部揚聲器實時地 發出在各個地震等級中預設的行為指導的第一警報，并且通過根據建筑物的特征和該系統 的安裝位置對實時檢測到的地面振動的響應修正，一致地評估地面振動，從而在預設的行 為指導的第一警報發出后，通過外部揚聲器發出預設的疏散指導的第二警報，使得建筑物 中的人可以根據第一警報的預設的行為指導和第二警報的預設的行為指導，利用通過揚聲 器發出的響應修正，可以按有秩序的方式疏散，由此使地震發生時的人身傷害減至最低。
背景技術：
一般而言，術語“地震”是指是地殼快速釋放能量而產生的波，即，地震波所造成的 地面快速移動。在學術上，地震可以被定義為“由于來自彈性能量源的地震波的傳播而導 致的地球表面上的一些列振動。”地震有很多種類，包括從僅能被靈敏的地震儀記錄的幅度 很小的地震到導致大范圍嚴重毀壞的幅度大的地震。在地球上，每天發生數以千計的地震， 并且其中大部分是由長期作用于大陸漂移、海底擴張、造山運動等的大的地幔力引起的。從 二十世紀六十年代中期開始，板塊構造學就已經發展為能夠解釋地震起因的最有說服力的 理論。板塊構造學認為地球的最外層是由厚度為十幾千米或更厚的巖石圈構成的，并且分 裂成約10個構造板塊，諸如，太平洋板塊、北美洲板塊、歐亞板塊等，其中的各個板塊每年 都各自移動幾厘米。板塊的這種相對運動導致地震主要發生在板塊的邊界，并且導致發生 在邊界附近的板塊內部地震。在過去的五十年里，世界范圍內7級或7級以上的淺源地震發生了約500次，并且 對世界的破壞強度正在增加。例如，在印度尼西亞的蘇門答臘沿海，2004年12月發生了幅 度為7. 6級的地震，因海嘯等使28萬人受傷，以及，韓國2007年1月20日發生幅度為4. 8 級的平昌地震，由此引起人們對預防地震災害的重視。在國家、大學或科研機構等的管理和控制下，已研究出了各種地震檢測技術，并且 向國家的各個地方提供了檢測地震的地震儀。其后，全國緊急管理或氣象部門基于來自地 震儀的信息給出地震警報。因此，在地震發生時，只能通過諸如電視、無線電設備或互聯網將發生地震的消息 通知給在家或在其它任何地方的人，因此不能快速地應對地震。換言之，快速地將關于行為 指導的信息通知給人們對于防止人們在大幅度的地震中受傷或死亡有很大的貢獻。然而， 還未令人滿意地研制出可以應用于許多地區的各種建筑中的可以單獨地提供地震信息的 方法和設備。
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參照圖1，其示出現有技術中最近研制出來的常規國產地震檢測設備，所述常規國 產地震檢測設備包括無線電設備，所述無線電設備用于通過放大來輸出基于檢測到的AM 或FM頻率的聲音信號；地震傳感器，所述地震傳感器用于感應地震，并將地震數據轉化為 用于輸出的預定的電信號；微處理器，所述微處理器用于響應來自地震傳感器的信號進行 預定的操作，同時所述微處理器調節無線電設備的頻率和音量并且將經過調節的頻率和音 量輸出到無線電設備；IXD顯示器，所述IXD顯示器響應來自微處理器的控制信號用于顯示 地震的幅度；以及揚聲器，當發生預定幅度或更大的地震時，所述揚聲器響應來自微處理器 的控制用于輸出無線電設備經過調節的音量或者警報信號。常規的國產地震檢測設備可以 記錄頻繁發生的地震的幅度并且當地震為預定幅度或更大時立即警示人們地震的發生。
發明內容
技術問題常規國產地震檢測設備是通過將地震傳感器連接到普通無線電設備上而構成的， 并且常規國產地震檢測設備不能被直接地安裝到建筑物的內墻或天花板裝飾板上。因此， 如果發生大幅度的地震，則常規設備會因地震的震動而掉下或滑動，從而因過高或過低地 估計地震而在地面振動的測量上出現重大誤差。此外，當應用到諸如公寓建筑的多層建筑 物中時，常規設備不考慮建筑物的特征和設備的安裝位置，并且易于忽視地震幅度的差異， 例如，建筑物的一樓和十二樓之間的差異。因此，對于相同幅度的地震，常規設備根據低層 和高層的安裝位置給出不同的地震幅度，從而由于根據安裝位置而存在的地震幅度的差 異，不在低層發出警報，而是在高層發出警報，因此會在疏散時使使用者迷惑。此外，由于常規設備不包括用于區分地震的固有振動的濾波裝置，并且與用于報 警的揚聲器一體形成，因此，所述常規設備會因將外部撞擊、地板震動、風、無線電廣播期間 揚聲器的聲音等所導致的振動判斷為地面振動而產生誤操作。本發明是為了解決如上所述的現有技術的問題而構思的，本發明的一個方面是提 供一種地震感測報警系統，所述地震感測報警系統制造成本低并且尺寸小，以廣泛地應用 于各種建筑物，諸如，住宅、辦公室、醫院、旅館等，從而實時地通知使用者行為和疏散的指 導，以防止在指導早期疏散時使用者迷惑，由此使在地震發生時的人身損害減至最低。為 此，地震感測報警系統在地震發生時可以利用加速度傳感器實時地檢測地面振動，根據微 處理器中所檢測到的地面振動的強度來對地震等級分類，從而通過外部揚聲器實時地發出 在各個地震等級中預設的行為指導的第一警報，并且利用響應修正開關一致地調節建筑物 的高層和低層的地震靈敏度指數，從而在第一警報之后，通過外部揚聲器發出預設的疏散 指導的第二警報，所述響應修正開關基于根據建筑物特征的結構修正系數和根據地震感測 報警系統的安裝位置的位置修正系數來進行響應修正。本發明的另一方面是提供一種用于建筑的地震感測報警系統，所述地震感測報警 系統具有與其分離的外部揚聲器，以防止錯誤地將揚聲器產生的振動識別為地面振動，并 且所述地震感測報警系統進一步包括發光二極管(LED)顯示器，從而通過揚聲器和LED顯 示器發出聽覺和視覺的警報。本發明的又一方面提供一種用于建筑的地震感測報警系統，其包括溫度傳感器， 所述溫度傳感器可以感測火焰；氣體檢測傳感器，所述氣體檢測傳感器可以感測氣體，諸
5如，液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas, LPG)、液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG)和其它有毒氣體；以及加速度傳感器，在傳感器單元中的所述加速度傳感器通過外部 揚聲器對由地震導致的火災和氣體泄漏發出警報，并同時對由加速度傳感器檢測到的地震 發出警報。技術方案根據本發明的一個方面，一種地震感測報警系統，其被安裝在建筑物的天花板裝 飾板和內墻中，從而根據地震發生時對地面振動進行檢測來發出行為和疏散指導警報，所 述地震感測報警系統包括傳感器單元，所述傳感器單元包括檢測由地震引起的地面振動 以實時地測量地面振動數據的加速度傳感器和允許輸入加速度傳感器所測量的地面振動 數據的加速度傳感器輸入模塊；測量控制器，所述測量控制器控制傳感器單元，以實時地測 量地震；信號放大器，所述信號放大器對加速度傳感器所測量的地面振動數據進行放大； 高頻濾波單元，所述高頻濾波單元通過低通濾波器從放大的地面振動數據中除去高頻的地 面振動數據；A/D轉換器，所述A/D轉換器將已被高頻濾波單元除去高頻的地面振動數據 轉換為數字地面振動數據；微處理器，所述微處理器通過分析數字地面振動數據根據地震 等級對數字地面振動數據分類，并且所述微處理器控制發出各個地震等級的行為指導的聽 覺警報和各個地震等級中的地震后疏散指導的聽覺警報；響應修正開關，所述響應修正開 關通過基于根據建筑物的響應譜計算的結構修正系數和根據系統在建筑物中的安裝位置 來計算的位置修正系數調節地面振動數據的靈敏度，來反映建筑物的特征和系統的安裝位 置，設置各個地震等級中的地震測量靈敏度；外部揚聲器，所述外部揚聲器發出由微處理器 分類的各個地震等級的行為指導的聽覺警報，并且在地震發生后根據經過響應修正開關調 節靈敏度的地面振動數據發出各個地震等級的地震后疏散指導的聽覺警報；LED顯示器， 所述LED顯示器使LED發光，從而根據由微處理器分類的地面振動數據與各個地震等級相 對應；I/O端口，所述系統通過所述I/O端口與安裝在建筑物中用于在地震發生時根據所檢 測到的地面振動來通知地震發生的中央災難監控系統連接；電源，所述電源利用建筑物中 的電力向所述系統供電；以及充電器，所述充電器在平常時間由來自電源的電力對其進行 充電，在電源不能供電的時候提供替代電力。微處理器可包括實時測量信號分析模塊，所述實時測量信號分析模塊基于根據 地震等級預設的參考值分析和控制實時地測量的地面振動數據；響應修正測量信號分析模 塊，所述響應修正測量信號分析模塊分析和控制靈敏度經過調節的地面振動數據，以設置 地震后的疏散指導，所述靈敏度經過調節的地面振動數據是利用響應修正開關根據建筑物 的特征和系統的安裝位置通過調節實時測量的地面振動數據的靈敏度而獲得的；聲音傳輸 模塊，所述聲音傳輸模塊將警報聲音傳輸到外部揚聲器，以順序地通知由實時測量信號分 析模塊設置的行為指導和由響應修正測量信號分析模塊設置的地震后的疏散指導；以及 LED顯示器模塊，所述LED顯示器模塊根據由實時測量信號分析模塊設置的地震等級控制 LED顯示器的燈亮/燈滅。微處理器可以一致地通知多層建筑物中低層和高層的疏散指導。響應修正開關可以根據各個地震等級的參考圖表，通過根據建筑物的特征和安裝 位置，利用根據建筑物特征計算的結構修正系數和根據加速度傳感器在建筑物中的安裝位 置來計算的位置修正系數來修正加速度傳感器所測量的地面振動數據，以調節地面振動數
6據的靈敏度。LED顯示器可以包括狀態顯示LED，所述狀態顯示LED顯示通過實時測量信號分 析模塊510檢測到的地面振動信號；以及地震等級顯示LED，所述地震等級顯示LED通過響 應修正測量信號分析模塊顯示各個地震等級的地面振動幅度。傳感器單元可以進一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器檢測建筑物中的火災； 以及溫度傳感器輸入模塊，所述溫度傳感器允許溫度傳感器所測量的數據輸入，并且可以 根據測量控制器的控制實時地測量建筑物的內部溫度，從而，如果實時測量信號分析模塊 判斷所述內部溫度高于預設的溫度，則根據火災是地震后的火災還是普通火災來通過外部 揚聲器發出預設的聽覺警報。傳感器單元可包括氣體檢測傳感器，所述氣體檢測傳感器檢測建筑物中的氣體 泄漏；以及氣體檢測傳感器輸入模塊，所述氣體檢測傳感器輸入模塊允許氣體檢測傳感器 測量的數據輸入，并且可以根據測量控制器的控制實時地測量建筑物的氣體泄漏，從而，如 果實時測量信號分析模塊檢測到建筑物中的氣體泄漏，則根據氣體泄漏是地震后的氣體泄 漏還是普通的氣體泄漏來通過外部揚聲器發出預設的聽覺警報。電源可以利用建筑物中的恒定電力向所述系統供電，并且如果所述恒定電力因電 力中斷而不能提供恒定的電力，則可以利用充電器替換所述電源，從而可以連續地向所述 系統供電。所述設備可進一步包括外部控制器，所述外部控制器包括液晶顯示器(LCD)和 存儲卡，所述液晶顯示器顯示由微處理器分析的地面振動數據的峰值地面加速度(peak ground acceleration PGA)；所述存儲卡存儲地面振動數據。有益效果根據本發明的實施例，地震感測報警系統制造成本低，并且尺寸小，以廣泛地應用 于各種建筑物，諸如，住宅、辦公室、醫院、旅館等，并且可以在地震發生時在微處理器的控 制下通過用加速度傳感器實時地測量地面振動，利用外部揚聲器實時地向建筑物中的使用 者通知行為和疏散的指導，以使使用者可以快速地應對地震，由此使在地震發生時的人身 傷害減至最低。此外，在地震發生后，地震檢測警報系統通過響應修正開關根據建筑物的特 征和系統的安裝位置的響應修正，來修正高層和低層之間的地震靈敏度指數的差異，進而 一致地(consistently)設置建筑物中低層和高層的地震靈敏度指數，從而根據測量一致 的地震幅度所獲得的地面振動數據從外部揚聲器發出地震后的疏散指導。此外，所述系統具有與其分離的外部揚聲器，以防止錯誤地將揚聲器產生的振動 識別為地面振動。所述系統可以減小當被安裝到天花板裝飾板上時由建筑物的樓層之間的 地板撞擊所導致的垂直振動。在根據本發明的系統中，使用水平雙軸加速度傳感器作為傳 感器單元的加速度傳感器，以排除構成垂直振動的主要分量的地板震動，并且高頻濾波單 元的低通濾波器被用于濾波水平振動分量，所述水平振動分量是由地板撞擊產生的并且主 要由高頻分量組成，由此可以精確地測量地震振動。此外，系統的傳感器單元包括溫度傳感器和氣體檢測傳感器，從而當溫度傳感器 在建筑物中檢測到預定的溫度或高于預定的溫度時，以及當氣體檢測傳感器在建筑物中檢 測到諸如LPG、LNG或其它有毒氣體的氣體時，通過外部揚聲器發出聽覺警報來警示火災或 有毒氣體泄漏。
圖1是常規國產地震檢測系統的方框圖；圖2是根據本發明一個實施例的用于建筑的地震感測報警系統的方框圖；以及圖3是根據本發明另一實施例的用于建筑的地震感測報警系統的方框圖。
具體實施例在下文中，將參照附圖描述本發明的示例性實施例。圖2是根據本發明一個實施例的用于建筑的地震感測報警系統的方框圖。根據本發明的一個實施例，地震感測報警系統可以較低的價格和小尺寸分布，以 廣泛地應用于各種建筑物，諸如，住宅、辦公室、醫院、旅館等。因此，在地震發生時，系統可 以減少發出警報和疏散指導的時間，常規上，警報和疏散指導是通過國家災難廣播給出的， 并且所述系統可以直接在住宅、辦公室、醫院、旅館等中檢測地震，以實時地通知使用者行 為指導，從而在指導快速疏散時不會使使用者迷惑，由此使人身傷害減至最低。參照圖2，所 述系統包括傳感器單元100，所述傳感器單元100包括檢測由地震引起的振動以測量地面 振動數據的加速度傳感器110，和允許輸入加速度傳感器110所測量的地面振動數據的加 速度傳感器輸入模塊111。加速度傳感器110可以是水平雙軸或三軸加速度傳感器。測量 控制器140控制加速度傳感器110，以實時地測量地面振動。由加速度傳感器110測量的地 面振動數據被信號放大器200放大，然后通過高頻濾波單元300的低通濾波器除去地面振 動數據中的高頻分量。在所述系統中，A/D轉換器400將已被高頻濾波單元300除去高頻分量的地面振 動數據轉換為數字地面振動數據，所述數字地面振動數據之后被傳輸到微處理器500。微 處理器500包括實時測量信號分析模塊510，所述實時測量信號分析模塊510基于根據預 設的地震等級的參考值分析和控制實時地測量的地面振動數據，以根據地震等級設置行為 指導；響應修正測量信號分析模塊520，所述響應修正測量信號分析模塊520分析和控制靈 敏度經過調節的地面振動數據，以設置地震后的疏散指導，所述靈敏度經過調節的地面振 動數據是利用響應修正開關600根據建筑物的特征和系統的安裝位置通過調節實時測量 的地面振動數據的靈敏度而獲得的；聲音傳輸模塊530，所述聲音傳輸模塊530將警報聲音 傳輸到外部揚聲器700，以順序地通知由實時測量信號分析模塊510設置的行為指導和由 響應修正測量信號分析模塊520設置的地震后的疏散指導；以及LED顯示器模塊540，所述 LED顯示器模塊540控制LED顯示器800的燈亮/燈滅，從而顯示通過實時測量信號分析 模塊510而設置的行為指導和通過響應修正測量信號分析模塊520受到響應修正的地震強 度。對于多層建筑物來說，地震發生時在低層檢測到的地面振動和在高層檢測到的地 面振動存在差異。就是說，當地震發生時，多層建筑物的高層比低層感覺到的振動強烈。為 此，根據本發明的實施例，微處理器500的實時測量信號分析模塊510根據地震的等級對地 震的幅度分類并且基于在建筑中的各層或各個系統的安裝位置處實時測得的地面振動來 設置行為指導，以使得使用者可以根據地震的等級做出適當的行為。表1示出由實時測量信號分析模塊510設置的根據地震等級的行為指導的實例。
8根據本發明的實施例，表1中所列的行為指導是通過外部揚聲器700發出的，以指導使用者 在地震發生時按順序遵循所述行為指導，由此使人身傷害降至最低。表 1 此外，響應修正測量信號分析模塊520根據靈敏度經過調節的地面振動數據設置 疏散指導，所述靈敏度經過調節的地面振動數據是在地震之后利用響應修正開關600根據 建筑物的特征和安裝位置通過調節實時測量的地面振動數據的靈敏度而獲得的。表2示出由響應修正測量信號分析模塊520設置的地震后的疏散指導的實例。根 據本發明的實施例，地震發生時，在行為指導發出之后，表2中所列的疏散指導作為第二警 報通過揚聲器700發出，以按順序地指導快速疏散。表2 表1和表2示出了行為和疏散指導的實例，并且可以根據地區環境適當地對其進 行修改。如上所述，實時測量信號分析模塊510使得基于建筑物中各層實際所測量到的不 同地面振動的行為指導可以通過揚聲器被發出。換言之，響應修正開關600進行響應修正， 以評估對于建筑物中低層和高層一致的地面振動。由于根據建筑物的特征和系統的安裝位 置，地震發生時建筑物有可能經受不同的響應加速度，因此會發出對于建筑物各層的不同 的疏散指導，由此導致困擾建筑中使用者。所以，響應修正開關600通過一致地測量建筑物 中的地震靈敏度來調節地面振動的靈敏度，以提供地震后的疏散指導的警報，通過根據建 筑物特征和安裝位置進行響應修正，以在建筑物中通知一致的地震幅度、警報和疏散指導。
在響應修正開關600的響應修正中，建筑物的特征和安裝位置被修正，以反映結 構修正系數和位置修正系數。這里，結構修正系數是基于響應譜(spectrum)，通過用峰值地 面加速度除以響應加速度而得到的，響應譜對應于具有根據建筑物的特征計算的固有周期 的建筑物的經分級的地面。此外，用于反映系統的安裝位置的位置修正系數可以根據在豎 直方向的建筑物的各個位置中主要模式形狀(primary mode shape)的大小而容易地獲得。根據本發明的一個實施例，可以給出列有根據建筑物的特征和安裝位置計算的結 構修正系數和位置修正系數的參考圖表，以便于使用者應用所述修正系數。因此通過選擇 響應修正開關500利用參考圖表可以容易地進行建筑物特征和安裝位置的修正，此過程分 為五個步驟，所述參考圖表僅由簡單的建筑物的特征和安裝位置信息構成。因此，當地震發生時，給使用者的行為指導的第一警報通過外部揚聲器700經由 微處理器500的實時測量信號分析模塊510發出，基于經由響應修正測量信號分析模塊520 進行響應修正的數據的地震后疏散指導的第二警報通過外部揚聲器700發出。此外，LED顯示器800包括狀態顯示LED，所述狀態顯示LED顯示通過實時測量信 號分析模塊510檢測到的地面振動信號；以及地震等級顯示LED，所述地震等級顯示LED通 過顯示響應修正測量信號分析模塊520進行響應修正的地面振動幅度，從而可以通過外部 揚聲器700視覺和聽覺地對地震進行報警，由此幫助使用者正確地認識地震。另外，所述系 統設置有I/O端口 900，所述系統通過I/O端口 900可以與連接到預先安裝在建筑中的火災 檢測單元的中央災難監控系統連接，從而在地震發生時發出警報。根據本發明的實施例，所述系統被安裝在建筑物的天花板裝飾板或內墻中，并且 所述系統接收通過來自用于普通住宅或辦公室的恒定電源的電源1000提供的電力。此外， 所述系統可包括充電器1010，如果因電力中斷而使恒定電源不能供電，則所述充電器1010 向電源1000供電。在正常的時候，所述系統利用通過電源1000供應的電力進行充電。根據本發明的實施例，所述系統被設置在天花板裝飾板內以精確地測量地面振 動，由此減小由建筑物的樓層之間的地板撞擊所導致的垂直振動。這里，水平雙軸加速度傳 感器可被用作加速度傳感器110，以排除由地板撞擊所導致的并且構成垂直振動的主要分 量的地板震動，由此可以精確地測量地面振動。此外，所述系統包括在高頻濾波單元300中 的低通濾波器，以濾波水平振動分量，所述水平振動分量也可由地板撞擊產生并且主要由 高頻分量構成，從而在測量地面振動時可以排除與地面撞擊相關的振動數據。圖3是根據本發明另一實施例的用于建筑的地震感測報警系統的方框圖。參照圖3，在根據本實施例的地震感測報警系統中，傳感器單元100包括檢測地 震的加速度傳感器110，檢測建筑物內部溫度的溫度傳感器120，傳輸溫度傳感器120所 測量的數據的溫度傳感器輸入模塊121，檢測建筑物中諸如LPG、LNG等的有毒氣體的氣體 檢測傳感器130，以及傳輸氣體檢測傳感器130所測量的數據的氣體檢測傳感器輸入模塊 131。因此，當住宅、辦公室、醫院、旅館等中的溫度增加到預定溫度或高于預定溫度時，微處 理器500的實時測量信號分析模塊510分析從溫度傳感器120獲得的溫度數據，從而根據 火災是地震后的火災還是普通火災通過外部揚聲器700發出預設的聽覺警報。此外，當氣 體檢測傳感器130檢測到諸如LPG、LNG或其它有毒氣體的氣體時，所檢測到的氣體數據通 過氣體檢測傳感器輸入模塊131被傳輸到微處理器500，并且微處理器500的實時測量信號 分析模塊510分析所述氣體數據，從而根據氣體檢測是地震后的氣體檢測還是普通氣體檢
10測通過外部揚聲器700發出預設的聽覺警報。此外，所述系統設置有外部控制器1100。所述外部控制器1100包括液晶顯示器 (IXD) 1110以及存儲卡1120，所述液晶顯示器顯示由微處理器500分析的地面振動數據的 峰值地面加速度(PGA)；所述存儲卡1120存儲地面振動數據，所述地面振動數據被用作地 震后建筑物的穩定性評估數據。利用這種構造，根據本發明實施例的系統成本低且易于被安裝到諸如住宅、辦公 室、醫院、旅館等的建筑物中，由此建立一種可以克服基于國家災難廣播的常規地震報警和 疏散系統的問題的個人地震感測報警系統。在根據本發明實施例的系統中，通過微處理器 500的實時測量信號分析模塊510分析在建筑物的高層和低層實際測量到的地面振動數 據，從而在地震發生時通過外部揚聲器700通知行為指導。這里，由于必須向在建筑物的 低層和高層中的使用者一致地提供疏散指導，微處理器500的響應修正測量信號分析模塊 520分析靈敏度經過調節的地面振動數據，以發出一致的地震后的疏散指導，所述靈敏度經 過調節的地面振動數據是利用響應修正開關600根據建筑物的特征和系統的安裝位置通 過調節所測量的地面振動數據的靈敏度而獲得的，由此防止在指導快速疏散時在建筑物低 層和高層的使用者困惑。因此，所述系統通過修正建筑物的特征和安裝位置一致地測量地 面振動數據，由此使地震發生時的人身傷害減至最低。盡管本發明是參照實施例描述的，但本發明不限于這些實施例。應該理解，在不脫 離如所附的權利要求所述的本發明的范圍和精神的情況下，本領域普通技術人員可以對本 發明進行各種改進、增補和替換。
1權利要求
一種地震感測報警系統，所述系統被安裝在建筑物的天花板裝飾板或內墻中，從而通過地震發生時對所述建筑物的地面振動的檢測來發出行為和疏散指導警報，所述系統包括傳感器單元，所述傳感器單元包括檢測由地震引起的地面振動以實時地測量地面振動數據的加速度傳感器，和允許輸入所述加速度傳感器所測量的所述地面振動數據的加速度傳感器輸入模塊；測量控制器，所述測量控制器控制所述傳感器單元，以實時地測量地震；信號放大器，所述信號放大器對所述加速度傳感器所測量的所述地面振動數據進行放大；高頻濾波單元，所述高頻濾波單元通過低通濾波器從所述放大后的地面振動數據中除去高頻分量；A/D轉換器，所述A/D轉換器將已被所述高頻濾波單元除去所述高頻分量的所述地面振動數據轉換為數字地面振動數據；微處理器，所述微處理器通過分析所述數字地面振動數據，根據地震等級來對所述數字地面振動數據進行分類，并且所述微處理器控制發出各個地震等級中的行為指導的聽覺警報和各個地震等級中的地震后疏散指導的聽覺警報；響應修正開關，所述響應修正開關通過基于根據所述建筑物的響應譜計算的結構修正系數和根據所述系統在所述建筑物中的安裝位置來計算的位置修正系數調節所述地面振動數據的靈敏度來反映所述建筑物的特征和所述系統的安裝位置，設置各個地震等級中的地震測量靈敏度；外部揚聲器，所述外部揚聲器發出由所述微處理器分類的各個地震等級中的行為指導的所述聽覺警報，并且在地震發生后根據經過所述響應修正開關調節靈敏度的所述地面振動數據，發出各個地震等級中的地震后疏散指導的所述聽覺警報；LED顯示器，所述LED顯示器使LED發光或熄滅，從而與根據由所述微處理器分類的所述地面振動數據的各個地震等級相對應；I/O端口，所述系統通過所述I/O端口與安裝在所述建筑物中用于在地震發生時基于所檢測到的地面振動發出地震警報的中央災難監控系統連接；電源，所述電源利用所述建筑物中的電力向所述系統供電；以及充電器，所述充電器在平常時間由從所述電源提供的電力對其進行充電，在所述電源不能供電的時候向所述系統提供備用電力。
2.根據權利要求1所述的地震感測報警系統，其中，所述微處理器包括實時測量信號分析模塊，所述實時測量信號分析模塊基于根據所述地震等級預設的參 考值分析和控制實時測量的地面振動數據，以設置各個地震等級中的行為指導；響應修正測量信號分析模塊，所述響應修正測量信號分析模塊分析和控制靈敏度經過 調節的地面振動數據，以設置所述地震后的疏散指導，所述靈敏度經過調節的地面振動數 據是利用所述響應修正開關，通過根據所述建筑物的特征和所述系統的安裝位置來調節所 述實時測量的地面振動數據的靈敏度而獲得的；聲音傳輸模塊，所述聲音傳輸模塊將警報聲音傳輸到所述外部揚聲器，以順序地發出 由所述實時測量信號分析模塊設置的所述行為指導和由所述響應修正測量信號分析模塊設置的所述地震后的疏散指導的警報；以及LED顯示器模塊，所述LED顯示器模塊根據由所述實時測量信號分析模塊設置的地震 等級來控制所述LED顯示器的燈亮/燈滅。
3.根據權利要求2所述的地震感測報警系統，其中，所述微處理器對于多層建筑物中 低層和高層一致地發出疏散指導警報。
4.根據權利要求2所述的地震感測報警系統，其中，所述響應修正開關利用各個地震 等級的參考圖表，通過根據所述建筑物的特征和安裝位置，利用根據所述建筑物特征計算 的所述結構修正系數和根據所述加速度傳感器在所述建筑物中的安裝位置計算的所述位 置修正系數來修正所述加速度傳感器所測量的地面振動數據來調節所述地面振動數據的 測量靈敏度。
5.根據權利要求2所述的地震感測報警系統，其中，LED顯示器包括狀態顯示LED，所述狀態顯示LED顯示通過所述實時測量信號分析模塊進行的對所述 地面振動數據的檢測；以及地震等級顯示LED，所述地震等級顯示LED顯示通過所述響應修正測量信號分析模塊 調整的各個地震等級中的所述地面振動的幅度。
6.根據權利要求2所述的地震感測報警系統，其中，所述傳感器單元進一步包括溫度傳感器，所述溫度傳感器檢測所述建筑物中的火災；以及溫度傳感器輸入模塊，所述溫度傳感器允許輸入所述溫度傳感器所測量的數據，并且 根據所述測量控制器的控制來實時地測量所述建筑物的內部溫度，從而，如果所述實時測 量信號分析模塊判斷所述內部溫度高于預設的溫度，則通過所述外部揚聲器來根據火災是 地震后的火災還是普通火災發出預設的聽覺警報。
7.根據權利要求2所述的地震感測報警系統，其中，所述傳感器單元包括氣體檢測傳感器，所述氣體檢測傳感器檢測所述建筑物中的氣體泄漏；以及氣體檢測傳感器輸入模塊，所述氣體檢測傳感器輸入模塊允許輸入所述氣體檢測傳感 器測量的數據，并且根據所述測量控制器的控制來實時地測量所述建筑物的氣體泄漏，從 而，如果所述實時測量信號分析模塊在所述建筑物中檢測到氣體，則通過所述外部揚聲器 來根據氣體檢測是地震后的氣體檢測還是普通的氣體檢測發出預設的聽覺警報。
8.根據權利要求1所述的地震感測報警系統，其中，所述電源利用所述建筑物中的恒 定電力向所述系統供電，并且如果所述恒定電力因電力中斷而不能提供恒定的電力，則利 用所述充電器來替換所述電源，從而連續地向所述系統供電。
9.根據權利要求1所述的地震感測報警系統，進一步包括外部控制器，所述外部控制器包括LCD以及存儲卡，所述LCD顯示由所述微處理器分析的所述地面振動數據的峰值地面加速度(PGA)；以及所述存儲卡存儲所述地面振動數據。
全文摘要
本發明公開一種地震感測報警系統，其被安裝在建筑物的天花板裝飾板和內墻中。所述系統包括測量地面振動數據的傳感器單元；控制傳感器單元的測量控制器；對地面振動數據進行放大的信號放大器；從放大的數據中除去高頻分量的高頻濾波單元；將已被濾波的地面振動數據轉換為數字數據的A/D轉換器；微處理器，所述微處理器根據地震等級對數字數據分類，并且控制外部揚聲器以發出行為和疏散指導的聽覺警報；響應修正開關，所述響應修正開關通過調節地面振動數據的靈敏度來設置各個地震等級中的測量靈敏度，從而反映建筑物的特征和系統的安裝位置；根據等級使LED發光的LED顯示器；與建筑物中的中央災難監控系統連接的I/O端口；電源；以及充電器。
文檔編號G01V1/18GK101903804SQ200880121043
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月16日 優先權日2007年12月17日
發明者崔俊成, 樸秀烈, 鄭吉永, 金東一 申請人:伊諾森星株式會社
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