[发明专利]一种优良可靠高抗干扰的地震地磁异常临震报警器

说明书

本发明涉及一种优良可靠，高抗干扰的地震地磁异常临震报警器。它还涉及高抗共模电磁干扰，高灵敏度，权限分级报警……等优良特性。

现有技术的地磁测量报警器与系统，普遍存在抗电磁干扰特性差，无法抵消并去除误报干扰信号，导致误报警，关键在于使报警灵敏度无法提高，进而导致最小动态与最大动态之间，可观测动态范围不足，即分级报警范围不足，等重大缺陷。

根据NASA美国国家航空和宇宙航行局科学家研究认为，地震前随着岩层压力增加积累，岩层处于高温和高压环境中，产生电导晶体和氧气，岩石中氧分子发生化学变化，产生正电子向地球表面散发，相当于充电电池电流活动，出现低频电磁发射和其它电磁现象，影响正常电磁场。

也就是可以确定，只要获得准确无误的、干净，无干扰的地磁异常信号，且保持足够可用的原始信号强度，就可以获得准确的地震地磁异常临震报警功能，使人员得到临震前的保贵时间得以安全疏散。

本发明的任务是，提供能准确无误的、干净，无干扰的地磁异常信号报警功能。

本发明是以如下的方法完成：

本发明的地磁测量报警器与系统的制造与使用、管理如下。

地磁异常，在强地震中有显著的强度变化与发生方向变化，以及振荡，同时结合其它地表与高空热红外、电场、电离层主要参量异常，以及地震P波(纵波)探测，可提前发出预警的P波类感应器探测警报器，以及其它已知异常现象，则效果更佳。

但是，强烈地震中，由于上述原因，地磁异常一定会变生，因此，高灵敏度观测记录，以及无误报、可靠的地磁观察与预报，就成为重大参考与报警信号依据。

问题是，如何即能测出其上述微弱的异常，同时又能测出它的最强烈异常改变，区分出不同等级的预警，强报警，临振报警……。

首先，地磁异常信号应保持足够可用的原始信号强度，并且无其它空间电磁干扰，本发明特别使用了可以几乎完全抵消空间杂散电磁信号的抗共模电感电桥回路，参见图1，图2，图3。图1中，由几何形状完全相同的，贴在一齐的，并相联接的两亇线圈L1与L2，但L1的绕向与L2相反，L1的3端点与L2的2端奌相联，这样，1端奌至4端点之间，对于空间电磁干扰信号可以反相抵消为零；一亇磁转针置于L2的中心位置之上，例如磁转动针式指南针Q，这样当地磁异常变化转动时，主要在L2的1、2端奌之间产生感生电势，它是单个差模信号，而L1上产生远小于L2上的信号，1端奌至4端点之间，会产生一亇差模信号输出。

由可调整电阻W与R1，L1，L2组成一亇平衡电桥，信号输出平衡点为地端(即3端点与2端奌相联处接地点，这里称它为b点)，与W、R1、R2相联的中点之间，这里称它为a点。即使1端点与4端奌之间有共模信号，理论上无论信号大小，平衡点：a点至b点之间也不会有信号输出，这是电桥抗电磁干扰共模信号的极大的优势；而单模信号则会在平衡点a点至b点之间会有正常信号输出，即地磁异常变动信号输出，可以完全无其它任何电磁干扰共模信号出现，这是非常重要的设计。

图2，为一亇附加的电场屏蔽外壳K，通常为无磁铜、铝材料，接地GND，可进一步降低电场干扰。

图3中，由R2，R3，RA，RB，C1，C2，放大器A1，组成一亇两阶低通放大滤波器，以进一步降低干扰信号，提高有用信号的灵敏度，即地磁异常变动信号输出，而由由R4，R5，R6，R7，R8，R9，C3，C4，放大器A2，组成另一亇两阶低通放大滤波器，更进一步降低干扰信号，提高有用信号的地磁异常变动信号输出，可以再增加一级与A1相同的两阶滤波放大器，以提高性能。

一亇抽头开关在端奌5、6、7之间滑动，改变报警级别即灵敏度。

由R10，R11，R12，C5，声光报警集成IC，喇叭Y，LED发光管，电源+V，-V接于GND，组成声光报警器，声光可任取一种或二种。

不同权限用户，配用不同报警等级的报警器；它不仅是一亇技术问题，而涉及统计科学与正确使用方面的管理。

各级专门管理部门，则负责地磁微弱异常改变与振荡的磁分布地图的计量，广泛地域同时刻的即时改变地磁图显示与记录(例如有电脑分析、记录的显示屏)，不同等级管理的地磁图，并有不同色彩与面积分别表示其强烈程度，例如红色为临振报警。面积与色彩烈度为乘积关系，表示地震能量大小与临震级别。

综上所述，故而不同用户与管理部门，配用不同报警等级的报警器，临振报警器为最低等级用户使用，综合与高灵敏度报警器，以及广域布局的分级地磁图，则由最高权限用户使用并管理。