[实用新型]基于卫星定位的地层空穴搜寻系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震监测技术领域，具体涉及一种基于卫星定位的地层空穴搜寻系统。

背景技术

众所周知，地震是海洋扩张、造山运动、板块漂移所造成的，是地壳内部物质运动的表现形式，是地层空穴湮灭引发岩浆喷发地下爆炸的能量释放。地震的形成与地质结构中地层空穴的存在有着极大的关联性。

研究表明，在地质断裂带、板块缝合线和海底转换断层等处，由于板块漂移和地幔柱的作用，板块岩石圈内部岩层与俯冲带(消亡带及贝尼奥夫带，和达—贝尼奥夫带等)发生相撞，俯冲带反方向运动深潜入板块的莫霍面及软流层以下，在这一运动过程中，使板块间的康拉德面和莫霍面之间产生了裂缝即空穴，称为地层空穴。

从耗散结构论来分析，地层空穴既无能量交换又无物质交换，是一个远离平衡态的孤立系统。与此相反的是，软流层以下的岩浆所在的上地幔，处于正高压，与下地幔存在能量交换和物质交换，是一个开放系统。只要地层空穴在地壳的原始基岩及软流层中找到一丝缝隙，就会“击穿”软流层，引发地层空穴的爆炸，即地层空穴的湮灭，岩浆喷发，造成山根动摇，山崩地裂，继而房屋倒塌，河流壅堵等地震灾害。

在古地质纪年中，古微板块的拼合几经反复，才形成现有的格局。另外，在历次造山运动中，又形成地质断裂带、褶皱带及地质折冲带。微板块产生的微量位移是地层空穴的标志。

由此可见，微板块之间相对位移所产生的地层空穴是地震的成因，若能够对区域内所存在的地层空穴进行搜寻和定位，进而对其进行监控，能够在一定程度上减少地震所带来的损失。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其能够对地层空穴进行搜寻和定位。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，包括监控中心站和至少一个微位移量地标站；每个微位移量地标站安装在地表上；每个微位移量地标站内设有地标器；该地标器主要由卫星导航接收模块、主控器、地标存储器和地标通信模块组成；卫星导航接收模块的输出端与主控器的输入端连接；坐标存储器与主控器相连；主控器的输出端连接地标通信模块；所有微位移量地标站规律地分布在所监控区域内，每个微位移量地标站的位置固定；监控中心站包括监控通信模块、监控计算机和显示器；监控通信模块与地标通信模块连接；监控通信模块的输出端连接监控计算机的输入端；监控计算机的输出端连接显示器。

上述方案中，所有微位移量地标站在监控区域内呈矩阵式分布。

上述方案中，微位移量地标站在监控区域内的分布与地球的经纬度相关。

上述方案中，微位移量地标站还进一步包括铁塔、太阳能光伏电池、避雷针和地下避雷井；铁塔固定安装在地表上，避雷针安装在铁塔的顶端，地下避雷井安装在铁塔的下方；太阳能光伏电池安装在铁塔上，且朝向太阳方向；地标器安装在铁塔上，且地标器与太阳能光伏电池相连。

上述方案中，卫星导航接收模块为GPS卫星导航接收模块、GLONASS卫星导航接收模块、北斗卫星导航接收模块和/或伽利略导航接收模块。

与现有技术相比，本实用新型利用全球卫星导航定位系统来监测地层空穴导致的地表微位移量地标站的微位移，并通过计算机对所有微位移量地标站进行群显示，从而据此判断地层空穴的存在。

附图说明

图1为基于卫星定位的地层空穴搜寻系统的原理框图。

图2为地标器的原理框图。

图3为微位移量地标站的示意图。

图4为地层空穴的示意图。

图5为地层空穴在监控中心的显示示意图。

具体实施方式

地球板块理论指出，微板块之间，俯冲带直插软流程岩浆，引起岩浆湍流，带动地壳的地层一部分反向的运动，继而引发地层内部出现裂缝，造成康拉德面和莫霍面之间出现地层空穴，地层之间位置的改变带动地表位置的改变，而引发地表出现反方向微位移的现象。基于以上原理，搜寻并判识这种微位移现象，以此来确定地层空穴的位置，需要设计一种基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，该系统包括监控中心站和至少一个微位移量地标站，每个微位移量地标站均与监控中心站连接。如图1所示。