地震现场物联协同网络结构设计
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地震监控系统解决方案地震行业观测台站广泛设立在边远郊区等交通环境恶劣的环境中,致使获取数据的效率以及台站观测数采仪设备的维护效率大大降低。
无法及时、快速、准确的处理数据信息。
为了提高地震背景场探测系统的信息化水平,提高数据分析的及时性和准确性,避免地震带来的重大危害,有效及时发现并救援,将各采集点的数据实时上传到中心监控端进行分析预测是地震监测行业中非常重要的一环。
智联物联根据地震行业的监测特点,采用4G路由器ZR2000系列智能网关,构建一整套地震监控系统解决方案,实现地震背景场探测系统的自动化、信息化、网络化,加强地震科学研究、监测预报、震灾预防及紧急救援的基础设施。
项目需求:•支持2G/3G/4G 网络•与强震动仪实现串口协议对接•支持远程管理与维护•工业防护等级大于等于 4 级•宽压支持DC12-48V•能够长期承受-20℃-70℃的高低温环境智联物联地震监控系统解决方案:采用智联物联4G路由器ZR2000与固定观测台站数据采集仪相连接,通过以太网方式将现场的地震数据上传到地震背景场探测系统中心;4G路由器ZR2000能够适应严苛的室外环境,采用2G/3G/4G高速无线网络作为数据承载网络,为远程设备和站点之间的联网提供安全高速的无线连接。
无论观测站点身在何处,都可通过2G/3G/4G网络快速接入互联网,4G路由器ZR2000通过VPN与地震背景场探测系统中心建立通信连接,便于技术工程师使用专业软件对强震数据进行分析处理;智联物联科技集产品研发、生产、销售、技术服务及定制化开发于一体,产品有工业级3G/4G无线路由器,GPRS DTU,3G /4G DTU,车载wifi,无线视频监控,移动路由器,联通路由器,电信路由器,GRE,PPTP,L2TP,IPSec,OPENVPN,,GPS模块,4G模块,直播负载均衡路由器,4G工控机,M2M云平台等硬件及软件。
遍及智能电力、智能交通、智能消防、智能家居、智慧水利、智慧医疗、快递柜、充电桩、自助终端、公共安全、安防通信、工业监测、环境保护、环境监测、路灯照明、花卉栽培、车载Wifi等多个领域。
中国地震监测网络建设与发展地震是一种自然灾害,给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
为了及时准确地监测地震活动,中国地震监测网络的建设与发展显得尤为重要。
本文将从地震监测网络的建设背景、网络体系结构、技术创新以及未来发展方向等方面进行论述。
一、地震监测网络建设背景地震监测网络的建设是为了提高地震预警能力、减轻地震灾害的影响,保障人民生命财产安全。
中国地震监测网络的建设始于上世纪50年代,取得了长足的进展。
特别是近年来,随着计算机技术和通信技术的飞速发展,地震监测网络的覆盖范围和监测能力都有了极大的提高。
二、地震监测网络的体系结构中国地震监测网络采用多级监测体系结构,由国家地震台网中心、地震预警系统、震源参数确定系统和地震监测实验室等组成。
1. 国家地震台网中心国家地震台网中心是中国地震监测网络的核心机构,负责地震数据的采集、传输、处理和发布工作。
它通过遍布全国的地震观测站和监测设备,实时监测地震波的传播和震级信息。
2. 地震预警系统地震预警系统是中国地震监测网络的重要组成部分,它可以通过准确测量地震波传播速度和距离,提前几秒到几十秒进行地震预警,为公众提供宝贵的逃生时间。
3. 震源参数确定系统震源参数确定系统是用来测定地震的震源位置、震级和震源机制等参数的关键设备。
它通过对收集到的地震波进行复杂的计算和分析,最终确定地震的各项参数。
4. 地震监测实验室地震监测实验室是地震监测网络的研发和创新中心,通过不断引进新技术、研发新设备,提高地震监测网络的性能和可靠性。
三、地震监测网络的技术创新地震监测网络的建设和发展离不开技术创新的推动。
目前,中国地震监测网络在多个方面进行了技术创新,提高了监测能力和预警准确性。
首先,中国地震监测网络在地震监测设备方面取得了巨大进展。
传感器、地震仪和数据传输设备等方面的技术不断更新,使得地震数据的采集和传输更加稳定和高效。
其次,中国地震监测网络在数据处理和分析方面进行了深入研究。
Information Security •信息安全Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 183【关键词】NB-IoT 无线传感网络 地震预警 网络安全WSNs 是一种分布式传感网络,它的末端是可以感知和检查外部世界的传感器,通过无线方式通信,网络设置灵活,设备位置可随时改变,还可以与互联网进行有线或无线方式的连接。
但这些特点也导致其在安全领域的问题比较突出,容易在数据获取、传输处理、存储等多个环节出现信息安全漏洞。
天津市地震局现有预警观测站点200个,发布终端将覆盖全市中小学、机关单位、示范社区,同时利用自组网本地触发处理技术,建设功能强大、服务高效的地震预警处理网络,其中维护预警网络安全,防止网络入侵、信息篡改、拥塞攻击显得尤为重要。
1 WSNs网络特点1.1 拓扑结构简单基于NB-IoT 技术的地震预警WSNs 网络由无线连接的汇聚节点、烈度计/预警信息终端传感节点和地震预警应用网络接入等几部分构成。
工作内容是:把众多烈度计触发数据通过无线方式多跳接力传输给汇聚节点,再通过行业专网上传到省级中心部署的应用系统进行数据处理,最后通过该网络将处理结果传输至各信息发布终端,实现地震预警信息服务。
随着NB-IoT 芯片模组的价格大幅降低,网络拓扑结构得到优化,不再需要采用分层多跳形式,一般采用不分层星形和不分层直接接入两种形式。
同时为了提高强震数据处理速度和减小地震预警盲区范围,天津测震台网利用自组网技术,实现简易烈度计台站本地数据处理并自组网报警,通过去中心化的方式有效抑制盲区范围,开展盲区内的地震预警服务,简易烈度计自组网拓扑结构见图1。
CFAP 方案在地震预警服务中的应用文/孙路强 马超群 高也 刘磊1.2 连接LTE开放网络NB-IoT 可与4G/LTE 进行绑定部署,从而直接连接进入LTE 公共TCP/IP 网络,基于NB-IoT 的地震预警服务网络只需占用180kHz 的无线频谱带宽,部署方式灵活,根据移动蜂窝通信公司的方案,可以采用独立部署、保护带内部署、带内部署3种工作模式。
地震预警系统设计与实现第一章引言地震是一种常见的自然灾害事件,能够给人类的生命财产带来不可逆转的损失。
在遭受地震灾害时,预警是一个有效减少损伤的手段,在很大程度上能够保护人们的生命安全。
因此,开发有效的地震预警系统是非常重要的。
随着科学技术的不断发展,互联网和物联网技术的应用,地震预警系统已经发展为一种具有广泛的描述性和操作性的技术手段。
本文将介绍地震预警系统的设计和实现。
第二章地震预警系统的原理地震预警系统的原理是通过传感器在地震信号发生前捕捉传感器上的自然震动,并向中心服务器传输数据。
当特定的算法检测到源震动和地震信号之间的皮质传播之间的相关时间,系统可以向预警中心和公众发布预警消息以及预警信息。
第三章设计地震预警系统的设计包括硬件和软件两个方面,硬件方面主要包括传感器、数据传输模块、中心服务器和通讯网络等,而软件方面主要包括系统算法、预警中心和公众平台。
下面将详细介绍系统的硬件与软件设计。
3.1 硬件设计3.1.1 传感器传感器是地震预警系统的核心部件,主要用于检测地震信号及其相应参数。
在传感器的设计方面,需要考虑以下几个方面:(1)传感器的信噪比传感器的信噪比是决定传感器检测能力的重要指标。
在传感器的设计和测试过程中,需要针对信噪比进行测试以保障传感器的准确性和可靠性。
(2)传感器的地理位置传感器应设置在具有代表性的地点,采用多个测量站进行数据采集,这样才能通过数据窗口算法来确定地震爆发的所在位置。
3.1.2 数据传输模块数据传输模块的作用是将传感器捕获的地震信号数据传输到中心服务器,完成实时动态监测。
数据传输模块的设计需要考虑以下几个方面:(1)通讯方式数据传输选用无线网络通讯的方式,考虑信号的稳定性、传输速度、安全性及传输范围等因素,建议采用物联网通讯。
(2)数据传输方式数据传输方式应遵循先进先出的原则,将采集的地震波形数据及时传输至预警中心进行处理。
3.1.3 中心服务器中心服务器是整个地震预警系统的数据管理中心,具有以下功能:(1)数据存储中心服务器需要存储所有传感器采集到的数据及其分析结果。
物联网在智能地震预警系统中的作用与实践一、引言物联网(IoT)是一种通过互联网将物理世界与数字世界相连接的新型技术。
它通过各种传感器、控制器和执行器收集、处理和响应来自各种设备和系统的信息,从而实现对物理世界的智能化控制和管理。
在地震预警系统中,物联网技术可以提供实时数据采集、传输和处理,实现预警系统的智能化和高效化。
本文将探讨物联网在智能地震预警系统中的作用与实践。
二、物联网在智能地震预警系统中的作用1.实时数据采集:物联网技术可以通过各种传感器和控制器实时采集地震活动数据,包括地震活动级别、震源深度、震源位置等,为地震预警系统提供准确的数据支持。
2.数据传输:物联网技术可以通过互联网和无线通信网络实现数据的实时传输,将采集到的地震活动数据快速传递到预警中心,提高预警的时效性。
3.数据处理:物联网技术可以通过人工智能和机器学习等技术对采集到的地震活动数据进行处理和分析,识别出地震前兆、震源特征等信息,为预警系统提供更加准确的预警信息。
三、物联网在智能地震预警系统中的实践1.智能传感器:在地震预警系统中,智能传感器是物联网的重要组成部分。
它可以实时监测地震活动数据,并将数据传输到预警中心。
同时,智能传感器还可以根据地震前兆和震源特征等信息进行预警模型的训练和优化。
2.无线通信网络:物联网技术可以通过无线通信网络实现数据的实时传输和共享。
在地震预警系统中,无线通信网络可以连接各个监测点,实现数据的快速传输和共享,提高预警的时效性。
3.预警中心:预警中心是地震预警系统的核心部分,它负责接收和处理来自各个监测点的数据,进行预警模型的计算和评估,并及时发布预警信息。
物联网技术可以实现预警中心的智能化和高效化,提高预警的准确性和及时性。
四、结论物联网在智能地震预警系统中的作用与实践表明,物联网技术可以提供实时数据采集、数据传输和处理,为地震预警系统提供准确的数据支持、高效的预警手段和智能化的预警中心。
随着物联网技术的不断发展,我们可以期待其在地震预警领域发挥更大的作用,为人类社会的安全和稳定做出更大的贡献。
地震监测台网的规划与布局地震监测是预防地震灾害、保障人民生命财产安全的重要环节。
而地震监测台网的规划与布局是关键,不仅影响着地震信息的准确性和时效性,也直接关系到地震防灾减灾工作的有效实施。
因此,科学合理地规划和布局地震监测台网至关重要。
第一,地震监测台网规划应充分考虑地震活动区和地质构造特点。
地震频发区和地质构造复杂区域往往是地震监测的重点区域,需要增加监测台站密度,提高数据采集的精确性。
相对稳定的地区可以适当减少监测台站,以节约成本和资源,实现优势互补。
第二,地震监测台网布局要合理分散,避免区域集中。
避免监测台站过于密集在某一地区,一旦发生地震可能导致局部设备损坏,影响数据采集和信息传递。
布局要考虑基础设施建设条件和通讯网络覆盖范围,确保监测系统的整体稳定性和可靠性。
第三,地震监测台网规划要充分考虑现代化技术手段的应用。
随着科技的不断发展,地震监测手段也在不断更新和完善。
监测台网应该结合卫星遥感、地面加速度仪、数字地震台等多种监测手段,提高地震监测的多元化和全面性。
第四,地震监测台网的规划还应考虑监测范围和监测对象的不同需求。
不同地区和不同目标地质带有不同的地震监测需求,因此在规划台网时需要考虑灾害防治的重点、地质条件和技术条件等综合因素,确保监测系统能够覆盖主要监测对象,并在必要时进行扩展和调整。
总之,地震监测台网的规划与布局至关重要,需要充分考虑地质特点、区域分布、技术手段和监测需求等多方面因素,实现科学合理的布局和完善的监测系统,为地震防灾减灾提供可靠数据支持。
希望相关部门能够严格按照规划要求,加强监测台网建设和管理,提高地震监测能力,最大限度地减少地震造成的损失,确保人民生命财产安全。
基于物联网的智能气象监测与灾害预警系统设计摘要:随着物联网技术的快速发展,智能气象监测与灾害预警系统在现代社会得到了广泛应用。
本文基于物联网技术,提出了一种智能气象监测与灾害预警系统设计方案。
该方案包括传感器网络、数据采集与处理、灾害预警与发布以及用户应用等模块。
通过对气象数据的实时监测分析,系统能够准确预警各类气象灾害,为社会提供更可靠的灾害预警服务。
关键词:物联网,智能气象监测,灾害预警,传感器网络,数据采集与处理1. 引言智能气象监测与灾害预警系统是物联网技术在气象领域的应用,它通过对大量气象数据的采集和处理,实现对不同气象现象及相关灾害的准确预警,为政府、企事业单位以及个人提供可靠的天气信息和灾害预警服务。
本文旨在在物联网技术基础上,设计一套智能气象监测与灾害预警系统,提高气象灾害预警的准确性和效率。
2. 系统设计方案2.1 传感器网络智能气象监测与灾害预警系统的核心是构建一个完整的传感器网络。
该网络主要包括气象传感器、环境传感器和地质传感器等多种类型传感器。
气象传感器主要负责监测气温、湿度、气压、风速等气象要素;环境传感器主要监测大气污染情况、水质等环境要素;地质传感器主要监测地质情况,包括地震、地面位移等地质灾害的预警。
通过这些传感器的实时监测数据,可以实现对气象灾害的及时预警。
2.2 数据采集与处理传感器网络收集到的数据通过无线传输技术传送到数据采集与处理模块。
数据采集与处理模块负责对接收到的数据进行处理和分析,分别存储在气象数据库、环境数据库和地质数据库中。
同时,该模块还通过数据挖掘和预测算法对气象灾害进行预测分析,为灾害预警提供准确的依据。
2.3 灾害预警与发布灾害预警与发布模块是系统的重要组成部分。
它通过与政府气象部门和相关机构的数据交互,获取更全面准确的气象信息。
同时,根据数据采集与处理模块的分析结果,结合灾害预警模型和规则,对即将发生的气象灾害进行预警。
在预警阶段,该模块会向相关单位和个人发送预警信息,并及时更新最新气象数据,以提供实时的灾害信息。
本系统是基于物联网技术的适合我国国情的智能化室内灾情安全监测预警空控制系统的设计研究。
系统采用了先进的物联网技术、微处理器控制技术以及智能传感数据采集技术,由一台信息机与多个微处理控制器设备组成“主从式网状”分布结构,主要分为监测系统和预警系统两大部分,另设应急执行控制机构和移动小车服务。
监测子系统主要包括传感器网布设、信息采集、信息传输通信组网、物联网技术应用和设备设施配置等,实现环境信息的采集、处理和发送;安全预警系统主要包括微控制器C8051F120、微处理器ATmega16L、无线射频nRF24L01A、语音报警和GSM短信、电话通知,实现监设计目的: 目前,国内外虽然拥有众多各种各样的监测预警小系统,但是都存在一定的缺陷,就是监测密度不够、覆盖面不全、预警服务难跟上,信息的共享未形成,管理缺乏综合协调。
因而建立一种覆盖范围广、监测密度强、有效管理和及时预警的安全监测预警系统就显得十分必要,对经济的发展和社会的安定有很大的现实意义。
基本思路: 本系统是以物联网为技术平台,以传感器网络和成熟的GSM/GPRS网络为基础,研究开发的一种主要应对室内环境安全的监测预警和减灾执行的智能化网络系统。
系统布设多个监测节点,采用物联网技术,通过无线通信方式连接各个监测节点和总控中心形成监测网络。
监测系统以室内环境因子为采集、分析对象,通过总控中心调用正常数据库进行对比分析和决策,进行预警通知和控制相应的执行机构动作,以减小安全隐患。
创新点: 1)采用了物联网技术,将所有传感器节点通过控制中心连上互联网,形成网络化运作管理。
2)在单片微处理器平台上,通过GSM /GPRS网络对灾情预警信息机进行远程通信控制,依据环境本智能化安全监测预警控制系统将环境监测与预警控制有机结合,采用物联网关键技术实施智能监控,将所有传感器节点通过单片微处理器连成一个局域网络,网络覆盖面积可扩大到整个国家甚至全球,使监测信息高度共享,做到灾情及时发现、及时分析、及时预警、及时控制,形成一个快速应急体系。
地震台网工程建设方案怎么写一、前言地震是一种具有破坏性的自然灾害,给人们的生命和财产安全带来巨大的威胁。
因此,建设健全的地震台网工程至关重要,能够有效地监测和预警地震,为人民生命和财产的安全提供保障。
本文将以地震台网工程建设为主题,探讨地震台网的构建、布点、仪器设备、技术手段等方面,以期提供一套完善的地震台网工程建设方案。
二、地震台网建设的必要性地震是一种地球自然现象,其发生的规律与机制至今尚未完全研究清楚,因此也无法准确地预测地震。
地震台网是用来监测地震活动和提供地震预警的重要工具。
地震台网可以通过观测地震波的传播情况,确定地震的发生时间、地点和震级,从而及时发布预警信息,使人们有足够的时间采取对策,减少地震造成的损失。
三、地震台网建设的布点原则1.全面布局地震台网应该布设在全国范围内,覆盖整个地理区域,以获取全面的地震数据,及时发现地震活动。
2.高密度布点在地震多发区及重要城市周围,应该布设高密度的地震台,以提高对地震活动的监测能力。
3.合理布点地震台网的布点应该考虑地质构造、地震活动、人口分布等因素,以最大程度地提高地震监测的准确性和灵敏度。
四、地震台网设备的配置1.地震仪器设备地震仪器设备是地震台网的核心部分,其选择和配置直接关系到地震监测的准确度和灵敏度。
目前,地震仪器设备的种类繁多,包括地震仪、地震台、地震记录仪、地震传感器等。
在地震台网的建设中,应该选择性能稳定、数据采集快速、适用范围广泛的地震仪器设备,并合理配置,以满足不同地区、不同地质条件的需求。
2.数据传输设备地震台网的实时监测和数据传输对于地震预警至关重要,因此需要配备高性能的数据传输设备,确保地震数据及时准确地传输到地震监测中心,为地震预警和研究提供支持。
地震台网设备需要稳定的电源支持,因此需要配置适当的能源设备,如UPS、发电机等,以保证地震监测设备的正常运行。
五、地震台网技术手段1.地震预警技术地震预警技术是地震台网的核心技术之一,通过对地震波的观测和分析,可以提前数秒至数十秒的时间给地震波传播到人口密集地区的预警信号,使人们有足够的时间进行疏散和防护。
浅谈物联网技术在地震灾区的信息传播摘要:作为新一代互联网技术的物联网技术,在地震监测预警、现场救灾等方面对有效信息的传播和搜集,对于灾难的预防和在后的救援都具有很大的现实意义。
本文主要以物联网技术为手段,讨论了物联网从地震监测预警、现场救灾等方面在信息传播中的应用。
关键词:地震预警;物联网:信息传播中图分类号:tp391 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013)08-0000-01“物联网就是物物相连的互联网”。
这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。
一、物联网及其应用物联网是在计算机互联网的基础上,利用rfid、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“internet of things”。
在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预[2]。
其实质是利用射频自动识别(rfid)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
物联网用途广泛,交通、环护、公共安全、家居、消防、工业监测、护理、农业、水系监测、侦查和情报搜集、空间探索、抗震救灾等多个领域。
物联网把把一种新一代的网络充分运用到各种领域当中去,就是把无线传感器布置到电网、道路、桥梁、建筑、供水系统、大坝、油气管道、房屋、汽车等各种物体中,然后将这种无线传感器网络与现有的互联网进行很好的结合起来,在这个整合的网络当中,充分发挥现有网络和无线网络的各自特点,对整个网络的人员、机器、设备进行实时的管理和控制,从而使得我们的生产和生活变得更加高效和便捷。
二、物联网在地震灾区的信息传播北京时间2013年4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县(北纬30.3,东经103.0)发生7.0级大地震,地震的发生造成了雅安地区重大的人员伤亡和财产损失。
地震应急指挥系统的设计与实现地震是一种自然灾害,它在很短时间里给人们的生命财产造成了极大的威胁。
为了及时有效地应对地震发生后的紧急情况,需要建立完善的地震应急指挥系统。
本文将介绍地震应急指挥系统的设计与实现。
一、系统架构地震应急指挥系统是一个包括硬件设备、软件应用以及人员组织的综合系统,通常由前端采集设备、信息处理系统、指挥调度系统、通讯联络系统和后勤保障系统组成。
各子系统的功能如下:1.前端采集设备:主要采集来自地震监测台站、传感器等设备的地震信号,并实时传送到信息处理系统,为后续进行地震预警、预报、震情分析等提供数据支撑。
2.信息处理系统:这是地震应急指挥系统的核心部分,主要负责地震信息的处理、分析和决策,包括地震数据的收集、传输、存储、分析、处理和输出等功能。
3.指挥调度系统:通过对地震现场进行全面了解,组织指导地震救援工作,调度各类人员和资源,协调各级领导进行指挥,提升救援效率。
4.通讯联络系统:主要是为各级领导、专家组、救援队伍之间提供通讯联络的手段和平台,包括语音、视频、数据传输和GPS定位等。
5.后勤保障系统:负责提供现场救援人员所需的设备、物资、食品、医疗保障等支持,确保救援和管理人员能够正常工作。
二、系统设计为了保证地震应急指挥系统的高效性和精度,在系统设计过程中应考虑以下几个方面:1.实时性:地震是一种突发性灾害,需要快速响应,尽快完成救援任务。
因此,在系统设计中必须考虑数据的实时性和精度,保证指挥决策能够及时反馈到现场救援行动中。
2.可靠性:地震应急指挥系统的可靠性是一项非常关键的指标,准确的数据和完善的设备保障能够有效提升救援效率,保障救援行动成功进行。
3.联网性:地震应急指挥系统的联网性非常重要,各地方政府、专家组、救援队伍等可以通过互联网实现即时的信息共享和指挥协调。
4.智能化:随着技术的不断进步,地震应急指挥系统的人工智能、机器学习等科技手段可以逐渐引入到系统设计中,从而实现自动化处理、预警、预报等重要功能。
地震台网工程建设方案一、综述随着经济的发展和城市化进程的加速,地震灾害对人类社会的威胁日益增加。
地震预警系统作为减轻地震灾害风险、保障人民生命安全和国家财产安全的一项重要技术手段和基础设施,对于国家安全和社会稳定具有重大意义。
地震台网是地震预警系统的核心组成部分,是实现地震监测和预警的基础保障,具有重要的科研价值和社会应用意义。
建设地震台网,是对地震动态进行实时监测、数据采集和信息传输的基础保障,也是地震灾害应急救援和社会管理决策的重要依据。
地震台网建设任务艰巨,需要从技术、装备、资金等多个方面保障,也在国家相关政策和法规的支持下,各级相关部门、科研院所和企业单位齐心协力,紧密配合,积极参与。
二、地震台网工程建设的目标地震台网工程建设的目标是实现全国范围内的地震监测预警能力,形成完备、齐备的地震台网监测观测体系,保障人民生命安全和国家财产安全。
具体目标包括:1. 建设全国范围内的地震台网观测站点,实现多点、多参数的实时监测和数据采集;2. 建设完善的数据传输和信息处理系统,确保地震监测数据的及时、准确传输;3. 建立地震监测数据共享平台,推动监测数据的共享和互联,提高数据利用效率;4. 提高地震监测和预警的科学预报和准确性,实现跨区域、多级别、多层次的预警;5. 提高公众地震科普和应急预警意识,强化地震应急管理和救援能力;6. 加强地震科研和技术攻关,提高地震监测和预警技术水平;三、地震台网工程建设的基本原则地震台网工程建设,必须遵循科学规划、合理布局、充分利用和创新发展的原则。
具体原则包括:1. 科学规划。
地震台网建设必须依据地震活动规律和地质构造特征,科学规划建设目标站点、观测参数和覆盖范围。
2. 合理布局。
地震台网建设必须依据国家地质勘探、地震监测和地震预警的需要,合理布局各类观测站点,确保全覆盖和间隔合理。
3. 充分利用。
地震台网建设必须充分利用现有监测观测设备和资源,避免重复建设和资源浪费,确保工程建设的经济效益和社会效益。
浅谈“互联网+”在防震减灾事业发展中的应用随着科技的不断进步和互联网的普及,互联网+模式已经成为了各行各业发展的趋势。
在防震减灾事业中,互联网+也起到了重要的作用,为防震减灾工作提供了新的思路和手段。
本文将就互联网+在防震减灾事业中的应用进行浅谈。
一、互联网+在防震减灾信息发布中的应用互联网+使得信息的发布和传播变得更加便捷和快速。
在地震发生后,各类信息需要被及时发布到社会各个角落,以便民众及时了解情况并采取应对措施。
互联网+技术可以通过手机App、社交网络、微博博客等平台,将地震信息实时发布到社会上,让更多的人知晓实时地震情况,对其采取相应的防护措施。
地震预警系统也可以通过互联网+技术实现信息的及时传播和预警发布,提高了地震事件发生时的应急处理效率。
互联网+在防震减灾救援中的应用非常广泛。
通过卫星定位、无人机等技术,可以快速定位灾区,并为救援人员提供详细的地图信息,指导其进入到灾区进行救援。
互联网+还可以通过人工智能技术,对灾区进行智能分析,提供救援人员所需的信息和数据。
互联网+技术还可以使得救援人员和志愿者之间能够更加便捷地沟通和协作,提高了救援效率。
互联网+技术在防震减灾科普宣传中也起到了非常重要的作用。
通过互联网+平台,可以将防震减灾知识进行系统化、大规模的宣传和推广。
通过制作宣传视频、推送防震减灾知识,可以让更多的人了解到地震的危害性和防范措施,提高公众的防震意识。
互联网+也可以利用大数据分析和人工智能技术,对公众的防震意识进行科学分析和预测,为防震减灾宣传工作提供更有针对性的指导。
互联网+技术在防震减灾科研创新中的应用也是非常广泛的。
通过互联网+平台,科研人员可以进行大规模的数据收集和分析,实现跨地区、跨单位、跨学科的联合研究。
互联网+还可以利用云计算等技术,为科研人员提供更加便捷和高效的科研工具和资源,推动防震减灾科研工作的创新和发展。
互联网+在防震减灾事业中不仅提高了信息的发布和传播效率,提高了救援工作的效率,同时也促进了防震减灾知识的普及和科研创新工作的开展。
基于物联网技术的智能应急救援系统研究引言物联网技术的快速发展为智能应急救援系统的建设提供了新的机遇和挑战。
智能应急救援系统是指利用物联网技术实现对灾害事故现场的自动化、智能化管理和指挥,能够高效、快速地获取和处理应急救援信息,提高救援效率和减少人员伤亡。
本文将以物联网技术为基础,探讨智能应急救援系统的研究与实践。
一、物联网技术在应急救援系统中的应用物联网技术在应急救援系统中的应用广泛,可以通过以下几个方面来展开:1.传感器网络的应用传感器网络是物联网技术的关键组成部分,可以实时监测和感知灾害事故现场的环境信息,如温度、湿度、气体浓度等。
通过传感器网络的布设和数据的采集,救援人员可以更加精确地了解灾害事故的情况,从而采取针对性的救援措施。
2.智能穿戴设备的应用智能穿戴设备如智能手环、智能眼镜等能够实时监测救援人员的生命体征和工作状态,并与救援指挥中心进行实时数据传输。
当救援人员遭遇危险或者遇到突发情况时,救援指挥中心可以迅速派遣其他救援人员前往救援,提高救援响应速度。
3.无人机和机器人的应用无人机和机器人能够在灾害事故现场进行监测和搜救工作,获取实时的图像和视频数据,并将数据传输到救援指挥中心。
这样可以减少救援人员的风险,同时提高救援效率。
二、智能应急救援系统的关键技术和挑战在构建智能应急救援系统时,还需要解决以下几个关键技术和挑战:1.数据采集和传输技术如何高效地采集和传输现场的大量救援数据是一个重要问题。
物联网技术可以通过传感器网络和传输协议来实现数据的实时采集和传输,但是在复杂环境中的数据传输仍然存在较大的挑战。
2.实时数据处理和分析技术在救援过程中,大量的现场数据需要实时处理和分析,为救援指挥中心提供决策支持。
使用物联网技术可以实现数据的实时处理和分析,但是如何快速准确地提取有用信息仍然是一个亟待解决的问题。
3.救援指挥与调度技术智能应急救援系统中的救援指挥与调度是提高救援效率的重要环节。
地震监测网络及其预警机制研究地震一直以来都是人类面临的巨大自然灾害之一,其突发性和破坏力给人类生命和财产造成了极大的威胁。
因此,构建一个高效的地震监测网络及其预警机制对于保护人民的生命财产安全具有重要意义。
本文将详细探讨地震监测网络的组成和工作原理,并介绍预警机制的研究进展和应用前景。
地震监测网络主要由地震测量仪器、数据传输和处理系统以及数据分析和预警系统三部分组成。
地震测量仪器包括地震仪、地震传感器等,用于感知地震波的运动并将数据传输到数据处理中心。
数据传输和处理系统是地震监测网络的核心,它通过通信网络将地震数据及时传输到地震数据处理中心,然后利用大数据处理技术进行数据分析和挖掘,从而实现地震事件的实时监测和预警。
数据分析和预警系统通过对地震数据进行实时分析和模型建立,可以提供地震的震级、震源位置和预计到达时间等相关信息,以便人们采取相应的避震措施。
随着科学技术的不断发展,地震监测网络的预警机制也在不断完善和提高。
传统的地震预警方法主要是基于地震波的传播速度,通过测量地震波的到达时间差来估计地震的距离和震级。
然而,这种方法对于近震预警效果较好,而长周期地震波的传播速度较慢,使得远期预警的准确性存在一定困难。
因此,近年来,研究人员提出了一系列新的预警方法,如快速动态判别、震源倾向研判、机器学习等。
快速动态判别方法主要是通过监测地震波传播的速度变化和幅度增长来判断地震的规模和性质。
这种方法依赖于实时的地震数据和快速的数据分析技术,在地震发生后的短时间内就能够给出相对准确的预警信息。
震源倾向研判方法则是通过分析地震过程中的地震波和地震破裂过程,来判断地震的发生趋势和可能的震级范围。
这种方法的优势在于可以预测地震的发生概率以及后续的余震情况,为人们提供更全面的预警和防范措施。
机器学习方法则是通过对大量历史地震数据进行训练,建立地震预警的模型和算法,通过比较实时地震数据和已有模型进行匹配,从而实现地震预警。
地震响应谱与结构设计地震是一种自然灾害,可能给人们的生命和财产造成巨大破坏。
我们在建筑物的结构设计中,必须考虑到地震对建筑物的影响,以使其具备一定的防护能力。
地震响应谱是评估建筑物结构抗地震性能的重要指标之一,在结构设计中有着重要的应用和意义。
地震响应谱是对地震动加速度或速度与其频率之间关系的描述,是地震动的频域表达方式。
在地震工程中,一般采用地震响应谱来表示几个不同周期下的输入地震动强度,以评估结构的抗震性能。
地震响应谱是横坐标为周期的对数刻度,纵坐标为最大地震反应(加速度、速度或位移)的对数刻度。
在进行地震响应谱研究时,我们常用的是加速度反应谱,即地震波在某结构上引起的加速度响应与周期(频率)之间的关系。
加速度反应谱能够直观地反映结构对不同频率地震波的敏感性,对于评估结构的抗震性能和选择地震动参数具有很大的帮助。
在进行结构设计时,根据地震响应谱的分析结果,我们可以确定结构的设计参数,以使其满足地震荷载要求。
一般来说,地震响应谱分析可以得到结构的最大加速度、最大速度和最大位移等参数,根据这些参数,我们可以选择适当的材料、设计参数和施工方式,以确保结构的安全性。
另外,地震响应谱还可以用来评估结构的破坏程度。
通过观察地震响应谱的形状和大小,可以判断结构是否存在过大的共振现象或抗震性能不足的情况。
如果地震响应谱出现尖峰状,表示结构在该频率下的反应非常敏感,可能存在共振现象,需要采取相应的措施进行改善。
此外,地震响应谱的研究还有助于我们深入了解地震波传播和地震动的特性,为地震预测与海量地震数据分析提供重要参考。
通过对地震响应谱的研究,可以探索地震动和结构相互作用的机理,提高地震动观测和预测的准确性,为结构设计和防灾减灾工作提供科学依据。
地震响应谱与结构设计密切相关,它不仅可以用来评估结构的抗震性能和破坏程度,还能够为地震预测和地震动分析提供重要参考。
在进行结构设计时,我们应该充分考虑地震的影响,并根据地震响应谱的分析结果选择适当的设计参数和施工方式。
地震现场物联协同网络结构设计作者:暂无来源:《城市与减灾》 2017年第6期引言近年来地震灾害频发,汶川、玉树、芦山、岷县、漳县等大量地震应急救援实例表明,重大及特别重大地震灾害的处置,实际上是动员组织全社会力量应对地震灾害的战斗。
地震现场的应急救援工作通常表现出紧迫性、时限性和协同性,要求在地震发生后最短时间内响应、由多个部门协同、在有限的时间内完成,这种特殊性使信息共享成为地震现场协同的基础,这就要求构建一套协同网络,为全国各地赶赴灾区参加抗震救灾的队伍提供快速互联互通的手段,实现信息的高效共享、指令快速传递和资源合理调配。
目前,随着通信技术的发展与应用,地震现场的指令传递和情况回传已基本实现,但受通信工具、信道资源、网络覆盖的限制,现场的信息共享主要通过电话、短信和文件拷贝等方式,存在格式不统一、共享不及时、操作复杂等问题,协同效率不高。
利用物联技术在地震现场快速构建协同网络,实现灾区范围内不同协同主体间的互联互通互操作,能够大大提高现场应急救援信息共享的效率,为地震现场应急指挥决策提供更有力支撑。
地震现场协同现状地震现场协同主要分为两大领域,一是现场应急领域,包括在破坏性地震现场为提供抢险救灾和恢复重建所需的技术性资料而紧急开展的一系列工作,这一领域的协同历经了包括“九五”“十五”建设的多年发展,在标准和平台方面取得了长足进展;二是现场救援领域,包括在地震现场为抢救生命财产、防止灾害蔓延的一系列紧急行动。
汶川地震后,救援行动的协同也逐渐引起重视。
1.地震现场应急协同现状地震现场应急工作主要包括震情趋势判断、地震监测、地震烈度评估、灾害损失调查等业务,这些工作具有时效性强、协调性强、专业性强、技术含量高和社会化要求高的特点,要求工作人员要在震后很短的时间、按照统一的技术程序、精细化分工、标准化作业、协同开展工作,全面、准确、科学、规范地完成各项工作任务。
为促进地震现场应急协同,中国地震局先后颁布了一系列现场工作标准(图1),并建立了地震现场应急指挥系统,包含:现场灾情获取及传输子系统,现场调查、烈度评估和科学考察子系统,地震现场建筑物安全鉴定子系统,现场数据库管理子系统、GIS地理信息处理子系统、后方指挥部现场动态跟踪管理系统、应急卫星网管中心等,已有研究者从专业系统角度围绕地震现场应急系统平台的设计与构建开展了深入论证。
在技术标准的规范下和各子系统的支持下,地震现场应急工作人员将采集的数据进行整理并通过GSM移动通信系统、海事卫星通信系统、无线局域网或PSTN、ISDN等有线通信系统上传到地震现场应急指挥部,从而能够实现对现场灾害调查、烈度评估和科考数据的记录,对现场各类数据的分类、统计分析和图形显示,并实现指令下达、人员调度、现场与后方的信息共享等功能。
2.地震现场救援协同现状近几年,特别是汶川地震和玉树地震后,我国地震专业救援队伍不断壮大,各行业建立了专业救援队伍,各地也纷纷建立综合救援队伍和紧急救援志愿者队伍。
这些队伍在队伍能力、人员组成、装备配置等方面存在差异。
因此,在地震灾害现场,需要在统一领导下协调一致地实施救援。
根据我国现行的地震灾害响应与处置以“属地为主”的原则,救援队伍在抵达灾区后,其开展的救援行动接受灾区地方抗震救灾指挥部的领导和指挥,包括向地方指挥部领受任务并汇报进展。
然而,汶川地震等几次地震现场救援行动反映出现场救援协同缺乏必要的技术手段支持,队伍之间、队伍与地方抗震救灾指挥部之间的沟通主要通过打电话、发短信等方式,信息共享范围有限,协同效率比较低下。
国际上,为促进不同救援队伍之间的信息交流,联合国驻日内瓦办事处下属的现场协调支持部(FieldCoordinationSupportSection,简称FCSS)开设了基于B/S架构的网上现场行动协调中心(VirtualOn-SiteOperationCoordinationCenter,简称VO),每次国际救援行动开设一项专题,在专题下划分灾情与救灾需求、响应与协调、通关与运输、救灾队伍、救灾物资、地图与遥感影像、联系方式、次生灾害与环境影响评估等模块,提供表单填写、图件上传、文字评论、时效性显示等功能。
在我国,“十一五”国家地震社会服务工程制定了《救援队伍联动规范》,建设“国内救援队伍联动服务平台”,在国内地震现场救援行动中提供类似的信息共享功能。
地震现场物联协同网络结构设计近年来,随着物联网概念的提出,互联网得以由人与人的沟通连接扩展到人与物、物与物之间的信息交互,一个全球的、开放的泛在网络系统正在形成。
在地震行业,Zigbee、RFID等物联技术正在得到逐步应用并取得初步效果。
基于物联技术构建地震现场协同网络,将推动地震现场应急指挥技术系统及各专业系统功能向下延伸,推动参与地震现场应急救援的组织、人员乃至设备开展深度协同,由基于通信网络的人工协调转向基于物联网络的自动协同。
地震现场物联协同网络可以分为震害与处置感知层、物联网关、专有网络层和专业应用层(图3)。
一般来讲,协同网络通过震害处置感知层中的各种传感器和终端来进行信息采集,依托卫星通信网络等地震应急指挥的专有网络层进行信息传递,最后由专业应用层对各类信息进行调用、分析和整合。
然而,大震巨灾的地震现场,随着各类应急救援力量的不断投入,传感器和终端的种类将不断增加,其数量也会根据不同的应用产生几何式增长,如果将这些传感器设备直接接入现有的专有网络层,势必会对网络造成巨大的资源压力。
同时为了实现传感设备的独立接入增加的软硬件也是对现有资源的浪费。
因此,需要物联网网关实现震害处置感知层的数据汇聚,并屏蔽震害处置感知层与专有网络层之间的异构网络通信的细节。
1.专业应用层专业应用层是地震物联协同网络集中产出信息成果的一层,应充分利用已建成的地震现场应急指挥技术系统、各专业子系统以及国内救援队伍联动平台,提供支持地震现场应急救援指挥决策的专业功能,包括烈度评定、灾害损失调查、震情趋势判定、建筑物安全鉴定、救援队伍联动等。
专业应用层从应用集成的角度,提出共享信息的标准化分类、编码、交换格式、元数据、数据字典及数据质量等方面的要求,黄宏生等对上述问题进行了研究,将涉及地震现场应急协同的共享信息划分为两类:其一,日常工作中准备好并用于地震现场的信息,包括基础地理信息、社会经济统计、地震基础数据、灾害影响背景、救灾资源及其通信联络、地震应急预案与法规等6类数据;其二,地震现场工作开展过程中产生的即时共享数据,包括现场流动观测、震情分析、灾情及灾害损失评估及科学考察、建筑物安全鉴定、应急与救灾行动、地震现场工作报告、地震现场音视频和图像、现场指挥记录等8类数据。
2.专有网络层历经“九五”“十五”建设,目前在地震现场应用的无线通信方式主要有以下八种:1)战术卫星通信(烽火卫星、海事卫星):不受地形限制,使用方便,适用于机动通信;传输速率较低,使用受卫星资源限制。
2)VSAT卫星通信:传输速率高,不受地形限制;设备体积较大,不适用于分队的机动通信,通常由应急通信指挥车搭载。
3)无线广域网:我国目前的移动基站已基本覆盖人口稠密地区,提供了方便、快捷通信方式。
但汶川地震中,出现了移动通信基站大量退服、通话量拥塞等现象。
4)短波通信:传输距离远,不受地形限制,使用方便;传输速率低,功耗大。
5)超短波通信:受地形限制小,使用方便,适用于机动通信;传输距离有限,传输速率较低。
6)微波通信:传输速率高,功耗低;受地形影响大,不适用于机动通信。
7)散射通信:传输距离远,方向性强,抗干扰能力强;设备体积大,不适用区域移动通信。
8)无线对讲系统:使用方便,特别适合小区域、无基站移动通信;但通信距离有限。
3.震害处置感知层震害处置感知层主要功能是采集地震、灾情、处置等信息,其设备可分为两类,一类是监测设备,按照设定时间间隔、通过传感器网络自动发送监测数据,如基于ZigBee的新型前兆无线传感网络传感器技术;第二类是搭载了网络摄像头、GPS等传感设备的智能终端和智能装备,如智能手机、灾情侦察无人机等,搭载专业信息采集处理模块,向协同网络上传符合专业应用要求的共享数据,如在2014年5月30日云南盈江地震现场,集成了网络摄像头、GPS等传感设备的野外智能终端平台在现场烈度评估和灾害调查工作中得到成功应用。
随着物联技术的不断发展,未来地震现场的感知设备将出现几何式增长。
4.物联网关物联网网关主要功能包括以下几个方面:首先是接入能力,在物联网环境下,一端接入到传感网中,另一端有选择的以多种方式接入到互联网等公共网络中;其次是协议转换,这是网关最基本的功能,将传感器网络的数据经过协议转换,能够有效快速的通过有线无线等方式传送到公共网络中;最后是一定的管理控制功能和安全性,作为物联网信息获取的入口,提供对传感网的管理接口的同时对接入用户进行有效控制。
1)网关硬件:综合考虑多种接入方式的硬件模块、体积、成本、特定应用设计。
其中接入方式有短距离通信方式,ZigBee、RFID、蓝牙、WiFi等,接入互联网方式有以太网、3G、GPRS、卫星通信网等,未来可根据需要扩展添加NFC、4G等。
以上接入模块可灵活选择搭配,以减少网关体积。
而针对应用需要,同时还能选择性地添加触摸屏等设备,方便演示、配置控制或其他用途。
2)网关软件:网关应具有广泛的接入能力,并提供对传感器和终端的可管理性的支持,网关软件提供传感器网络与其他网络通信的接口,而且它需要为身份认证、实时消息查看、信息采集提供支持:(1)消息通信,是整个系统通信的桥梁和枢纽。
它要通过WiFi与ZigBee网络的汇聚节点相连接,获取传感网中的应用数据和网络信息,是身份认证、信息查看的基础。
(2)身份认证,从硬件资源配置上看,网关优于传感节点而劣于平台设备,因此选择快速简单的动态身份认证技术,实现平台设备的快速接入。
(3)数据存储,平台设备通过WiFi、3G、卫星通信等接入网络采集信息,由于受到网关设备的分布、存储能力和存储信息量、网络连接时延等因素影响,需要合理设定网关之间信息的协商和缓存策略,以实现高效便捷的信息采集和方便的实时查看。
(4)现场信息采集,在广域网遭到地震摧毁或遭遇网络堵塞情况下,智能移动终端通过WiFi直连技术发现网关设备和文件传输服务,以实现高效便捷的现场信息采集(图4)。
结语利用物联技术在地震现场构建的协同网络,具有快速、多主体互联互通、数据共享标准化等特点。
降低地震现场应急救援协同的复杂性,提高现场应急救援信息共享的效率,为地震现场应急指挥决策提供更有力支撑。
随着我国城镇化水平的不断提升和社会经济的飞速发展,未来地震灾害的规模和复杂程度将进一步升级。
研究基于物联技术的地震现场应急救援协同模型、程序,开发基于物联技术的地震现场应急救援协同终端设备,将大大提高我国应对重特大地震灾害的能力,有利于高效地调度和运用一切可能的应急救援力量,最大限度地减轻地震灾害造成的伤亡和损失。