专利汇可以提供一种智能终端预警地震系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于减灾防灾领域,具体涉及一种智能终端预警 地震 系统。在预警区域范围内,本发明系统包含1个 数据中心 和多个智能终端1。在预警过程中,数据中心根据 数据处理 子中心建立方法,从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1,将其设置为智能终端2,智能终端2也称为数据处理子中心。智能终端1和智能终端2可采用智能手机,具有体积小、重量轻、便于携带、布置简单、布置成本低、监测终端数量多、分布广等优点;通过终端数量上的优势,提升估计地震 震中 位置 的 精度 ;智能终端1预警地震系统采用子网络的方式,缩短响应时间,地震预警的效率显著提高;智能终端1包含通知模 块 ,在出现地震时,可以及时警示用户。,下面是一种智能终端预警地震系统专利的具体信息内容。
1.一种智能终端预警地震系统,其特征在于:在预警区域范围内,包含1个数据中心和多个智能终端1;在预警过程中,数据中心根据数据处理子中心建立方法,从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1,将其设置为智能终端2,智能终端2也称为数据处理子中心;
所述数据处理子中心的建立方法,具体为:
第1步:将预警区域划分为多个子区域;
第2步:计算子区域中每个智能终端1的权值;
第3步:在每个子区域内挑选一个权值最大的智能终端1作为该子区域的智能终端2;
智能终端1和智能终端2在组成结构上一致,但功能上不同;
所述智能终端1和智能终端2均包括:三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、分析模块、定位模块、通信模块、数据存储模块和通知模块;所述定位模块具体为全球导航卫星系统;
所述智能终端2只使用其中的分析模块、定位模块、通信模块和通知模块;
所述数据中心包括数据传输模块、数据处理模块和数据存储模块;
其连接关系为:
智能终端1的通信模块与智能终端2的通信模块之间进行双向数据传输;智能终端1的通信模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输;智能终端2的通信模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输;
智能终端1的三轴加速度计、三轴陀螺仪和磁力计的输出端分别与智能终端1的数据存储模块和分析模块的输入端连接;智能终端1的分析模块与智能终端1的通信模块之间双向数据传输;智能终端1的定位模块的输出端分别与智能终端1的数据存储模块和智能终端1的通信模块的输入端连接;智能终端1的分析模块的输出端分别与智能终端1的通知模块和数据存储模块的输入端连接;智能终端1的数据存储模块的输出端与智能终端1的通信模块的输入端连接;
智能终端2的定位模块的输出端与智能终端2的通信模块的输入端连接;智能终端2的分析模块与智能终端2的通信模块之间进行双向数据传输;智能终端2的分析模块的输出端与智能终端2的通知模块的输入端连接;
数据中心的数据处理模块与数据中心的数据传输模块之间进行双向数据传输;数据中心的数据传输模块与数据中心的数据存储模块之间进行双向数据传输;
所述智能终端1的主要功能是:
①利用其内置的三轴加速度计、三轴陀螺仪和磁力计实时采集智能终端1的三轴加速度信号、三轴角速度信号和三轴方向的磁感应强度信号存储于智能终端1的数据存储模块,并发送给智能终端1的分析模块;
②智能终端1内的分析模块对智能终端1的三轴加速度、三轴角速度和三轴方向的磁感应强度进行处理,计算智能终端1的空间姿态,即智能终端1与大地坐标系的三个方向的夹角以及智能终端1的运动状态;并根据智能终端1的空间姿态判断智能终端1是否处于工作状态;
③智能终端1内的分析模块分析智能终端1内的三轴加速度计采集的三轴加速度信号,当判断三轴加速度信号为异常信号时,从所述三轴加速度信号中提取加速度信号特征,把所述加速度信号特征通过智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块,发送给智能移动终端2的分析模块;同时通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块,把所述加速度信号特征发送给数据中心的数据处理模块;
④利用智能终端1内的定位模块获取智能终端1的位置信息发送给智能终端1的数据存储模块;通过智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块把智能终端1的位置信息发送给智能移动终端2的分析模块;同时,通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块,把智能终端1的位置信息发送给数据中心的数据处理模块;
⑤智能终端1的通信模块与智能终端2的通信模块进行数据通信;
⑥智能终端1的通信模块与数据中心的数据传输模块进行数据通信;
⑦智能终端1的分析模块针对从数据中心的数据处理模块或智能终端2的分析模块接收到的地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间信息进行处理,得到地震到达当地的时间及当地烈度,并把地震震中位置、震级、震中烈度、地震发生时间信息、地震到达当地的时间和当地烈度发送给通知模块和数据存储模块;智能终端1的分析模块通过分析地震发生时间信息、地震震中位置、智能终端1所处位置以及地震S波信号传播速度,得到智能终端
1所处位置的起震时间,即地震到达当地的时间;
⑧智能终端1的通知模块向用户展示预警信息;
⑨待展示预警信息结束后,智能终端1的数据存储模块把存储的三轴加速度信号、三轴角速度信号、三轴方向的磁感应强度信号和智能终端1的位置信息通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块,发送给数据中心的数据存储模块;
所述智能终端2的主要功能是:
①通过智能终端2的定位模块得到智能终端2的位置信息,并通过智能终端2的通信模块和智能终端1的通信模块发送给智能终端1的分析模块;
②智能终端2的通信模块与智能终端1的通信模块进行数据通信;
③智能终端2的通信模块与数据中心的数据传输模块进行数据通信;
④智能终端2的分析模块对智能终端2的通信模块传来的智能终端1的三轴加速度信号特征进行分析,得到地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间,通过智能终端2的通信模块和智能终端1的通信模块发送给智能终端1的分析模块;
⑤智能终端2的分析模块针对从数据中心的数据处理模块接收到的地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间信息进行处理,得到地震到达当地的时间及当地烈度,并把地震震中位置、震级、震中烈度、地震发生时间信息、地震到达当地的时间和当地烈度发送给智能终端2的通知模块;智能终端2的分析模块通过分析地震发生时间信息、地震震中位置、智能终端2所处位置以及地震S波信号传播速度,得到智能终端2所处位置的起震时间;
⑥智能终端2的通知模块向用户展示预警信息;
所述数据中心的主要功能是:
①数据中心的数据传输模块分别与智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块进行数据通信;
②数据中心的数据处理模块对从智能终端1接收到的加速度信号特征以及智能终端1的位置信息进行处理,得到地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间,并通过数据传输模块、智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块分别发送给智能终端1的数据处理模块和智能终端2的数据处理模块;
③数据中心的数据存储模块把接收到的智能终端1测得的三轴加速度信号、三轴角速度信号、三轴方向的磁感应强度信号以及智能终端1的位置信息存储备用;
④数据中心的分析模块根据数据处理子中心建立方法,从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1,将其设置为智能终端2,智能终端2即为数据处理子中心。
2.如权利要求1所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:数据处理子中心的建立方法的第1步中所述将预警区域划分为多个子区域的方法为:按照经纬度平均划分。
3.如权利要求1所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:数据处理子中心的建立方法的第1步中所述将预警区域划分为多个子区域的方法还可以是:将预警区域中每个移动网络供应商的基站覆盖范围作为一个子区域。
4.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:数据处理子中心的建立方法的第2步中所述计算子区域中每个智能终端1的权值的方法为:
步骤2.1:设定距离阈值TH,TH∈[5,300]km;
步骤2.2:从当前智能终端1所在子区域内,选择一个未处理过的其它智能终端1,计算所述其它智能终端1与当前智能终端1的距离L′,如果距离L′低于阈值TH,则将当前智能终端1的权值加1;然后将所述其它智能终端1标记为已处理;重复该步骤,直至该子区域内当前智能终端1与全部其它智能终端1的距离均计算过,即可得到当前智能终端1的权值。
5.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:数据处理子中心的建立方法的第2步中所述计算子区域中每个智能终端1的权值的方法还可以是:
步骤2.a:计算当前智能终端1所在子区域的重心;
步骤2.b:计算该子区域内每个智能终端1到重心的距离,则当前智能终端1的权值可通过公式(2)计算得到;
其中,wi表示该子区域的第i个智能终端1的权值;1≤i≤N;N为该子区域内智能终端1的数量;Li为该子区域的第i个智能终端到重心的距离。
6.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:所述加速度信号特征包括:纵向加速度信号到达时间、纵向加速度信号到达后3秒内的信号、纵向加速度信号到达后3秒内的信号频谱图、纵向加速度信号峰值、横向加速度信号到达时间、横向加速度信号到达后3秒内的信号、横向加速度信号到达后3秒内的信号频谱图、横向加速度信号峰值和τc值;所述纵向加速度信号为地震P波信号;所述横向加速度信号为地震S波信号;所述τc值通过公式(1)计算得到;
其中, τo∈[2,4]s;u(t)是随时间t变化的加速度信号; 是对u(t)的差分。
7.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:所述判断加速度信号为异常信号的方法为:
步骤1:根据智能终端1的空间姿态和三轴加速度信号,计算出三轴加速度信号在地面坐标系的横向加速度信号和纵向加速度信号;
步骤2:如果横向加速度信号的起振时间先于纵向加速度信号的起振时间,则认为加速度信号为非异常信号,结束判断;否则,进行步骤3的操作;
步骤3:如果横向加速度信号幅值的差值不大于预先设定的阈值σ1,0.2m/s2<σ1<4m/s2,则认为加速度信号为非异常信号,结束判断;否则,进行步骤4的操作;
步骤4:如果纵向加速度信号幅值的差值不大于预先设定的阈值σ2,0.2m/s2<σ2<4m/s2,则认为加速度信号为非异常信号,结束判断;否则,进行步骤5的操作;
步骤5:如果三轴加速度信号在信号均值上有对称性,则进行步骤6的操作;否则,认为三轴加速度信号为非异常信号,结束判断;
步骤6:对三轴加速度信号做快速傅里叶变换得到加速度信号频谱图,如果信号的主要频率低于10Hz,则认为三轴加速度信号为异常信号;否则,认为加速度信号为非异常信号。
8.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:所述判断智能终端1是否处于工作状态的具体方法为:如果智能终端1的三轴角速度信号的幅值均小于某一预先设定的阈值σ3,0.01<σ3<1,并且智能终端1的三轴方向的磁感应强度信号幅值的差值均小于某一预先设定的阈值σ4,0.1≤σ4≤10,则认为智能终端1处于工作状态。
9.如权利要求1至3之一所述的一种智能终端预警地震系统,其特征在于:使用所述智能终端预警地震系统进行地震预警的具体流程为:
步骤A:智能终端1把智能终端1的位置信息通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块,发给数据中心的数据处理模块;
步骤B:数据中心根据数据处理子中心建立方法,从智能终端1中动态挑选出部分智能终端1,将其设置为智能终端2,智能终端2也称为数据处理子中心;
步骤C:智能终端1中的三轴加速度计、三轴陀螺仪和磁力计将测得智能终端1的三轴加速度信号、三轴角速度信号和三轴方向的磁感应强度信号,并发送给智能终端1的分析模块;
步骤D:智能终端1内的分析模块对智能终端1的三轴加速度、三轴角速度和三轴方向的磁感应强度进行处理,计算智能终端1的空间姿态,即智能终端1对大地坐标系的三个方向的夹角;并根据智能终端1的空间姿态判断智能终端是否处于工作状态;如果智能终端1处于工作状态,则进行步骤E的操作;否则,返回到步骤C;
步骤E:智能终端1内的分析模块分析智能终端1内的三轴加速度计采集的加速度信号,当三轴加速度信号为异常信号时,把加速度信号特征通过智能终端1的通信模块、智能终端
2的通信模块和数据中心的数据传输模块,发送给智能终端2的分析模块和数据中心的数据处理模块;否则,返回到步骤C;
步骤F:利用智能终端1内的定位模块获取智能终端1的位置信息,并将其通过智能终端
1的通信模块、智能终端2的通信模块和数据中心的数据传输模块,发送给智能终端2的分析模块和数据中心的数据处理模块;
步骤G:智能终端2的分析模块对收到的智能终端1的加速度信号特征进行处理,得到地震震中、震级、震中烈度及地震发生时间,并通过智能终端2的通信模块和智能终端1的通信模块,发给子区域内的所有智能终端1的分析模块;
步骤I:数据中心的数据处理模块对从智能终端1接收到的加速度信号特征以及智能终端1的位置信息进行处理,得到地震震中位置、震级、震中烈度及地震发生时间,并通过数据传输模块、智能终端1的通信模块和智能终端2的通信模块分别发送给智能终端1的数据处理模块和智能终端2的数据处理模块;
步骤J:智能终端1的分析模块和智能终端2的分析模块分别针对从数据中心的数据处理模块接收到的地震震中、震级、震中烈度及地震发生时间信息进行处理,得到地震达到当地的时间及当地烈度;并形成预警信息发送给各自的通知模块;所述预警信息包括:地震震中位置、震级、震中烈度、地震发生时间、震达到当地的时间和当地烈度;
步骤K:智能终端1的通知模块和智能终端2的通知模块分别向用户展示预警信息;
步骤L:智能终端1在通知模块展示后,把三轴加速度信号和智能终端的位置信息通过通过智能终端1的通信模块和数据中心的数据传输模块,发送给数据中心的数据存储模块;
步骤M:数据中心的数据存储模块把智能终端1的三轴加速度信号和智能终端1的位置信息存储备用。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
概率地震经济损失计算方法及系统 | 2020-05-18 | 181 |
海啸预测方法以及装置、海啸预警方法以及装置 | 2020-05-18 | 102 |
一种基于STF的变刚度变阻尼隔震装置 | 2020-05-11 | 52 |
用于生物组织再生的装置 | 2020-05-12 | 180 |
一种用于地震预警系统的地震震级的判别方法 | 2020-05-19 | 787 |
分级耗能减震摩擦阻尼器及其应用方法 | 2020-05-19 | 233 |
基于电视机的地震预警信息发布方法、系统及存储介质 | 2020-05-15 | 593 |
地震危险性并行分析方法、装置及设备 | 2020-05-12 | 955 |
一种机器人塑料卡扣自动装配机构 | 2020-05-08 | 658 |
地震即時警示方法 | 2020-05-15 | 204 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。