一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统，包含云端服务器和监测系统，监测系统包含树莓派、地震次声波传感器、模数转换器模块、扬声器、供电模块和无线通讯模块；地震次声波传感器通过模数转换器模块和树莓派相连，树莓派还分别和扬声器、无线通讯模块、供电模块相连。树莓派判断监测系统监测处处于地震或将要发生地震时，生成报警信息并通过无线通讯模块将其上传至云端服务器；云端服务器在接收到报警信息时对其进行存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送该报警信息。本实用新型专利技术能够有效地实现地震预警并且系统体积小、成本低、方便个体用户使用。

A civil earthquake cloud service early warning system based on raspberry pie

The utility model discloses a based on PI civil earthquake early warning system of cloud services, including cloud servers and monitoring system, monitoring system including the raspberry pie, seismic infrasound sensor, ADC module, speaker, power supply module and wireless communication module; earthquake infrasound sensor connected through the ADC module and raspberry pie, raspberry send separately and speakers, wireless communication module, power supply module. Raspberry pie in earthquake monitoring judgment or will occur when the earthquake generated by the wireless communication module and alarm information will be uploaded to the cloud server; the cloud server receives alarm information in the store and to each terminal address to send the preset terminal address list in the alarm information. The utility model can effectively realize earthquake early warning, and the system is small in size, low in cost and convenient for individual users to use.

【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统
本技术涉及地震监测预报
，尤其涉及一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统。
技术介绍
地震灾害是造成我国人员伤亡最多的自然灾害。地震灾害不但损害国民经济，而且直接造成人民生命、财产的巨大损失，在破坏性地震波未到达之前，及时将地震报警信息传达给每个居民用户，会大大降低人员的伤亡。理论研究表明，如果预警时间为3秒，可使人员伤亡比减少14%；如果为10秒，人员伤亡比减少39%。因此，建立及时、准确、有效的地震预警系统一直是人们努力的方向。另一方面，有科学家认为，地震预警系统设备的廉价和可靠性，比精确性更重要，应该大量布设这些小型分立的地震报警设备并使信息共享，使之便宜并让用户容易获得，从而弥补大型地震研究机构在信息传递方面的延迟性。现有大部分地震探测预报系统由于地震信息采集点数量巨大，分布范围广泛等原因，其建设、运行和维护都需要大量人力资源和经济成本地投入。此外，现有大部分地震探测预报系统，对地震报警信息的发布方式单一，主要依靠电台、电视台等进行信息发布，其报警信息实际到达率大打折扣，达不到及时预警的目的。多年研究发现，在孕震期间会产生周期100s至1000s的超低频次声波，能够被检测出来，并用于预报地震，在发震时会产生周期100s至频20Hz的次声波，可用于地震预警，所以根据地震的次声波信息可以设计一种高效的地震预警系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统，包含云端服务器和监测系统；所述监测系统设置在需要进行地震监测处，包含树莓派、地震次声波传感器、模数转换器模块、扬声器、供电模块和无线通讯模块，其中，所述地震次声波传感器通过所述模数转换器模块和所述树莓派相连，所述树莓派还分别和所述扬声器、无线通讯模块、供电模块相连；所述地震次声波传感器用于获取地震发出的次声波信号，并将次声波信号转化成电压信号输出给所述模数转换器模块；所述模数转换器模块用于将电压信号进行模/数转换后传递给所述树莓派；所述无线通讯模块用于和所述云端服务器无线通信；所述树莓派用于根据经过模/数转换后的电压信号判断监测系统监测处是否处于地震或将要发生地震，若判断为“是”，则驱动扬声器发声提醒，生成报警信息并通过无线通讯模块将其上传至云端服务器；所述云端服务器用于在接收到报警信息时对其进行存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送该报警信息。作为本技术一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统进一步的优化方案，所述供电模块采用充放电电源模块。作为本技术一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统进一步的优化方案，所述地震次声波传感器采用型号为CASI-EIM-2016的地震次声波传感器。作为本技术一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统进一步的优化方案，所述树莓派采用树莓派2或树莓派3B型版本。预先设定的终端地址列表中的终端地址可以包括居民用户手机APP终端地址、居民用户手机微信终端地址、居民用户手机短信终端地址，还可以包括计算机Web端地址。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.直接获取地震信息，并上传到云端服务器，并立即向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送报警信息，使得居民用户在第一时间知晓地震情况，具有实时性，避免了地震报警信息传递的延时性；2.通过云服务可以进行信息共享，并可以直接向居民用户手机APP终端、微信终端、手机短信等多终端地址及时、准确、有效地发送报警信息；3.地震次声波传感器在孕震期间和发震期间都能有效地测得其次声波信号，效率高，在孕震期间就可以进行报警，预警时间长，让居民用户有充足的时间开展安全防护，可以极大地减少伤亡率；4.供电模块采用大容量可充放电电源模块作为监测系统的供电电源，电源自身可以长时间放电，也可以外接供电线路进行供电，可以有效避免因突然停电而导致系统也无法继续监测和报警的情况；5.系统在检测到需要报警时才会上传报警信息到云端服务器，所以服务器并不是一直在工作，这极大地减少了服务器所需的存储空间；6.采用云端服务器处理相关信息，响应速度快，具有实时性，同时运用云端服务器存储报警信息，可以为事后地震情况的调研提供信息参考；7.采用目前已成熟应用的树莓派作为系统的核心处理器，成本较低，并有效地解决了数据传输不稳定、与云端服务器通讯难以实现等缺点；8.整套系统体积小、成本低、方便个体用户使用并能有效地实现地震预警。附图说明图1为本技术的结构示意图。。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，本技术公开了一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统，包含云端服务器和监测系统；监测系统设置在需要进行地震监测处，包含树莓派、地震次声波传感器、模数转换器模块、扬声器、供电模块和无线通讯模块，其中，地震次声波传感器通过模数转换器模块和树莓派相连，树莓派还分别和扬声器、无线通讯模块、供电模块相连。地震次声波传感器用于获取地震发出的次声波信号，并将次声波信号转化成电压信号输出给模数转换器模块。模数转换器模块用于将电压信号进行模/数转换后传递给树莓派。无线通讯模块用于和云端服务器无线通信。树莓派用于根据经过模/数转换后的电压信号判断监测系统监测处是否处于地震或将要发生地震，若判断为“是”，则驱动扬声器发声提醒，生成报警信息并通过无线通讯模块将其上传至云端服务器。云端服务器用于在接收到报警信息时对其进行存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送该报警信息。树莓派又称卡片式电脑，外形只有信用卡大小，却具有电脑的所有基本功能。树莓派号称是世界上最小的台式机，其实是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有USB接口和一个以太网接口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能，其操作系统采用的是开源的Linux系统，只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。地震次声波传感器是采用电容原理检测地震活动产生的次声波的换能（敏感）元件，在孕震期间会产生周期100s至1000s的超低频次声波，能够被检测出来，并用于预报地震，在发震时会产生周期100s至频20Hz的次声波，可用于地震预警，地震次声测量传感器将次声波引起的敏感元件的电容量变化转化成电压信号输出。该类传感器具有灵敏度高、频响宽、通带内特性平坦等优点。预先设定的终端地址列表中的终端地址可以包括居民用户手机APP终端地址、居民用户手机微信终端地址、居民用户手机短信终端地址，还可以包括计算机Web端地址。地震次声波传感器获取地震发生或将要发生时发出的次声波信号，并将次声波信号转化成电压信号输出，然后将电压信号传递给模数转换器模块进行模/数转换，树莓派处理模数转换器模块传来的参数信息，在判断出监测系统监测处处于地震或将要发生地震时，树莓派驱动扬声器发声提醒、生成报警信息并通过无线通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统，其特征在于，包含云端服务器和监测系统；所述监测系统设置在需要进行地震监测处，包含树莓派、地震次声波传感器、模数转换器模块、扬声器、供电模块和无线通讯模块，其中，所述地震次声波传感器通过所述模数转换器模块和所述树莓派相连，所述树莓派还分别和所述扬声器、无线通讯模块、供电模块相连；所述地震次声波传感器用于获取地震发出的次声波信号，并将次声波信号转化成电压信号输出给所述模数转换器模块；所述模数转换器模块用于将电压信号进行模/数转换后传递给所述树莓派；所述无线通讯模块用于和所述云端服务器无线通信；所述树莓派用于根据经过模/数转换后的电压信号判断监测系统监测处是否处于地震或将要发生地震，若判断为“是”，则驱动扬声器发声提醒，生成报警信息并通过无线通讯模块将其上传至云端服务器；所述云端服务器用于在接收到报警信息时对其进行存储并向预先设定的终端地址列表中的每一个终端地址发送该报警信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的民用地震云服务预警系统，其特征在于，包含云端服务器和监测系统；所述监测系统设置在需要进行地震监测处，包含树莓派、地震次声波传感器、模数转换器模块、扬声器、供电模块和无线通讯模块，其中，所述地震次声波传感器通过所述模数转换器模块和所述树莓派相连，所述树莓派还分别和所述扬声器、无线通讯模块、供电模块相连；所述地震次声波传感器用于获取地震发出的次声波信号，并将次声波信号转化成电压信号输出给所述模数转换器模块；所述模数转换器模块用于将电压信号进行模/数转换后传递给所述树莓派；所述无线通讯模块用于和所述云端服务器无线通信；所述树莓派用于根据经过模/数转换后的电压信号判断监测系统监...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁培，舒文君，申恩玉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32