法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-07-16
授权
授权
2016-06-22
实质审查的生效 IPC(主分类):G01V1/18 申请日:20150917
实质审查的生效
2016-01-13
公开
公开
技术领域
本发明涉及地震预测预报技术领域,具体地,涉及一种接受地壳力学信息的元件,将所接受的地震前兆信息转换后,可以对地震进行预测预报。
背景技术
地震是人类千百年来最严重的自然灾害,人类迫切地希望能够预报地震。钱复业、赵玉林、赵璧如等人发明了HRT波地震预报监测系统(申请号:200820000524.0),又称PS100地电仪,引入CDMA技术显著提高了抗干扰能力,测试精度提高了两个量阶,通过地电阻率、地电场的测量,利用引潮力产生的谐振共振波(HRT波),预测地震三要素(震中、震级和发震时间),迎来了转机。孙威发明的SW(如应力、谐振和地磁等)监测仪,也提供了地震预测的基本数据,预测了一些地震。他们接受地壳信息的元件,通常有多个独立的测道,如东西向,南北向,北西向,北东向等。由于震源构造十分复杂,传播的路径更为复杂,这些独立测道,多有接受不到震源发出的信息,或是信号强度低,给前兆信息的判识带来困难,容易引起误报,漏报。为了准确预测预报地震,迫切需要发明新的接受地壳力学信息的元件。
发明内容
目前地震前兆监测的元件,例如地电阻率,地电位的元件,也就是埋置地下的电极,为平板型,圆棒状等。这些极板、极棒,分别埋置于不同方向,如南北向,东西向,北东向,北西向等。由于地震震源构造复杂,传播路径复杂,这些电极有时全部接受不到信号,有时个别方向尚能接收到,常常信号弱,造成前兆信号难以识别,地震预测预报,举步维艰。
为了解决现有力学信息接受元件,接受能力低、信号弱等问题,本发明提出了一种复合组合元件,可以同时接受地震包体从不同方向和角度,发出的力学信息。本复合组合元件包括:
由上下组合元件构成的复合电极,上下组合电极,分别是两块互相垂直的侧向条状板极与一块平面板极构成,上下极板互成直角经焊接连成一体,上平板经钻孔装上接线柱。组合电极极板,可以互成直角,也可以互成其它角度,如45°。这样的复合组合电极,可以同时接受来自东西南北,上下,或是其它角度方向的信息。
优选的复合组合电极,上下极板互为直角。
构成复合组合元件的板材,可以是导电材料,如不锈钢板,铅板,碳板,或其它导电板材。
优选的复合组合板材是不锈钢。
对于接受应力的复合组合元件的板材,可以是非导电材料,如塑料,合金材料。上组合版可以固定应变片类应力接受转换元件。
本组合板材尺寸范围,可以是数厘米(cm),至数米(m)。优选尺度,25cm至50cm。
电位,电阻率的测量,需要两个电极,极距可以是数米(m)至数千米(m)。优选的极距,15m至50m。
本发明的上平板,通过电极连接柱接入电阻率、电位等数据采集器;也可以连接应力应变片接入应力应变等数据采集系统;或是连接地磁元件接入磁场采集系统。最后形成包括电信号、应力应变信号以及磁场信号等系统的地震前兆监测诊断手段。
本发明基于地震结构爆裂动力学理论和地震前兆共振波理论,以及地震包体(SeismicOcclusionBody,SOB)和位于其下方的供能包体(InclusionBodyofEnergy,IBE)的两大发现。一般的地震震源位于地球的岩石圈,它的能量积累主要源于其下方的壳幔结构包体,供能包体。当震源能量达到地震包体破裂的临界值时,地震结构将局部破裂,形成共振波;这时还需要形成地震能的释放通道。只有地震包体接受到供能包体的足够能量,形成持续的共振包,完全开通能量释放通道(爆炸烟囱),地震才会爆发。临震前兆的持续时间约12天,开始出现共振包的时间约在地震爆发前的7天。这个时间被称作地震预报的“黄金周”。以电阻率测量为例,以前的平面电极,尽管在多个方向布局,许多方向常常记录不到信号,或是记录不到完整的前兆信号,造成了地震预测的诸多困难。本发明复合组合元件,能同时连续地接收到来自东南西北和上下的信息,应用共振包识别地震前兆的技术,容易判识地震的震级、震中和地震爆发时间。不容易发生误判,显著提高了地震预测预报的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图1中:
图1为本发明的典型的复合组合元件图。
图2和图3是本发明接受的地电信号,转换为典型的地电阻率信号,由此可以识别震级和发震时间。
附图标记说明:
1、接线柱;2、上平板;3、4、上侧板;5、中平板;6、7、下侧板;8、下平板。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本发明首先作为电极组件,应用于PS100地电仪,以获取电阻率-时间数据系统。
本实施例,参附图1,为本发明的典型的地壳力学信息的接受元件,电信息接受元件示意图,由上下组合元件构成的复合电极,上下组合电极,分别是两块互相垂直的侧向条状板极与一块平面板极构成,上下极板互成直角经焊接连成一体,上平板2经钻孔装上接线柱1。上、中、下平板2、5及8,同上侧板3、4及下侧板6、7,经焊接组合成完整元件系统。组合电极极板,是不锈钢。上下极板尺寸,均为25cm×50cm;上、中、下平的板尺寸均为30cm×30cm。
该系统可以接受源自地震包体发出的信息,反映地震包体的波动过程,包括谐振波,共振波,各种叠加波,特别是潮汐波-共振波的运动过程。结合曾雄飞专利申请,201510096455.2关于地震预测的技术方法,进行地震三要素的预测预报:共振周期决定震级,快慢波时差决定震中距,共振包成长决定发震时间。2015年3月9日本发明首先安装于惠州市三宝生物化学科技有限公司引进的PS-100地电仪,进行调试。4月2日正式进行地震前兆监测。准确地监测到尼泊尔地震的前兆信息。
图2是2015-04-17至04-18记录的前兆震波图,精确记录的共振周期:12604s=210.06min=3.501h,震级8.13级。
图3是2015-04-17至04-26记录的共振包前兆成长图。04-18开始出现,按照黄金周规则,18+7=25,25日将爆发8.1级地震。
震中的确定需要三个台站。依据中国地质大学(武汉)曾佐勋提供的地电位图,刘根深提供的良乡应力数据,最后确定尼泊尔4-25地震的三要素:
计算预测值:
震级8.10±0.19,N=33;震中28.0N/84.67E;发震时间2015-04-25。
中国地震台网的监测值:
震级8.1;震中28.2N/84.7E;发震时间2015-04-25:14:11:26.00。
两者之间符合良好。
本发明复合组合元件,结合共振包监测数据的地震预测方法,还具有以下优点:
1、将多通道,通常是四个以上的通道,通过复合组合变成一个通道,获取系统的、完整的地震前兆信息,有利于减少误判,提高地震预测预报的准确率;
2、本发明的复合组合元件,减少了3/4以上的通道,可以节省监测仪器大量元器件,降低仪器成本,提高仪器质量;
3、本发明的上平板,可接入电阻率、电位等数据采集器,应力应变数据采集系统,或是磁场采集系统,形成包括电信号、应力应变信号以及磁场信号等系统的地震前兆监测手段。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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