具有公用事業控制單元的地震事件響應警報和公用事業控制系統技術方案

技術編號:23090025 閱讀:44 留言:0更新日期:2020-01-11 02:55
一種系統,該系統被適配成向各個個體或機構提供警報信號和/或向公用事業控制單元提供控制信號以自動停止燃氣、水、電、油等的流,此類信號響應于檢測到地震事件而被遞送,該監測經由基于地面的監視系統和/或基于衛星的監視系統而發生。警報和/或控制信號通過各種廣播系統或類似的通信信道(諸如射頻發射器、互聯網服務提供商、蜂窩電話無線運營商、衛星電話服務提供商和/或安全監視服務提供商)分發給各個個體,和/或通過智能電話、固定電話、平板、PC、語音控制的web通信設備等分發給諸設施,和/或分發給公用事業控制單元上的信號接收器。該系統利用具有被適配成從廣播系統接收警報和公用事業控制信號的信號接收設備的公用事業控制單元,以及與信號接收設備和一個或多個公用事業控制機構進行通信的中央處理單元模塊。

Seismic event response alarm and utility control system with utility control unit

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有公用事業控制單元的地震事件響應警報和公用事業控制系統專利技術背景本申請一般涉及響應地震事件而提供警報的系統、設備和方法和/或響應于地震事件而控制諸如水或燃氣管道等公用事業的系統和設備的領域。地震事件(即地震)取決于地震事件的震級、距該事件的距離、地形的類型等而在強度和破壞上有所不同,地震事件從而可能對生命和基礎設施(建筑物、道路、公用事業等)造成很小損害或不造成損害,或者可能導致大規模且廣泛的破壞和生命損失。損壞可能是由于直接的沖擊和震顫影響(諸如建筑物倒塌)或次生危害(諸如燃氣爆炸、火災或洪水)造成的。地震事件發生之際迅速且廣泛的警告可能減少生命損失和對基礎設施的二次破壞。最常見的已知地震事件監視系統依賴于對活躍地震事件所產生的震顫或沖擊波做出反應的物理傳感器設備。此類設備可以像受物理振動影響的基座開關、水銀開關、傾斜開關等一樣簡單,或者可以是包含同樣受物理振動影響的電子微芯片、微處理器等上的集成電路的更復雜的設備。減輕對結構的二次破壞的一種方式是在地震事件發生時切斷燃氣、水和/或電流。解決此問題的一種可能方式是由屋主和企業主手動控制公用事業,但是考慮到人身安全將是任何行動的首要激勵因素并且從警告警報到遭受來自地震的破壞的時間可能僅僅是幾秒鐘的事,因此在地震事件發生之際不太可能采取此類行動。有鑒于此,最容易發生地震事件的加利福尼亞州已頒布了法規,其要求家庭和企業為燃氣管道配備響應地震事件的自動斷流閥。已知類似的設備用于自動地切斷水和電力的輸送。該設備通常是振動敏感的,使得它們對物理效應(即震顫或沖擊波)做出響應。已證明,很難設計出能夠在實際地震事件與由音爆聲、貨車交通、建筑施工等引起的假陽性(falsepositive)之間進行區分的這種設備,這意味著必須人為地將設備的閾值靈敏度設置得高以避免假陽性。地震造成的強烈地面震顫以每秒約2英里的速度傳播,因此可以在其震源附近檢測到大的地震,并且在震顫到達之前向更遠的地區廣播即將來臨強烈震顫的警告。已知被稱為地震預警(EEW)系統的諸系統。此類EEW系統有在全球多個國家/地區運行,包括墨西哥、日本、土耳其、羅馬尼亞、中國大陸、意大利和中國臺灣地區。(USGS)運行這樣的地震監視和警告系統,該地震監視和警告系統在地震事件的發生之際發起無線緊急警報(WEA)的廣播。自2006年以來,美國地質服務局(USGS)在包括加利福尼亞地質調查局(CGS)、加利福尼亞理工學院(Caltech)和加利福尼亞緊急事務辦公室(CalOES)、摩爾基金會、加利福尼亞大學伯克利分校、華盛頓大學和俄勒岡大學在內的多個合作組織的幫助下一直在為美國開發EEW和WEA系統。目的是為美國自西海岸州(加利福尼亞、華盛頓和俄勒岡)開始的最高風險地區提供有效的EEW系統。這些當前系統只能在地震事件的發生的同時或不久之后檢測并提供警告警報和/或控制公用事業流。最近,已經開發了一種用于監視和預測地震事件的可靠系統,其中由衛星檢測到的初期、非物理地震信號被用來提供地震事件的預警通知。地殼的迅速移動生成電磁輻射,該電磁輻射擾亂或改變電磁場、電離層等離子體和高能粒子。這些效應(有時被稱為巖石圈-大氣-電離層(LAI)耦合效應)可以在地殼移動產生實際地表級震顫或沖擊的時間之前被感知。已經表明,此類基于衛星的系統可在危險地震事件在地面上的有效發生之前差不多若干小時內對危險地震事件進行檢測。通過檢測這些電磁信號,基于衛星的系統可以比已知的基于地面的系統早得多地發出警告警報和/或公用事業流控制信號。本專利技術的目的是提供一種地震警報和公用事業控制系統和方法,該地震警報和公用事業控制系統和方法既響應于對地震事件的基于地面的物理檢測,又在對發生在能由基于地面的物理傳感器檢測到的任何物理效應之前的以電磁方式產生的信號的基于衛星的檢測的意義上具有預測性。進一步的目的是提供這樣一種系統和方法:該系統和方法利用基于地面和基于衛星的地震事件監視系統的組合。進一步的目的是提供這樣一種系統和方法:該系統和方法在向受影響區域的受控廣播分發方面以及在提供多個冗余警報分發系統方面都優化了警告警報和/或公用事業控制信號的遞送。進一步的目的是提供這樣一種系統和方法:該系統和方法結合了不同的和/或冗余的觸發和感測系統,以用于警報和公用事業控制致動的分發。進一步的目的是提供這樣一種系統和方法,該系統和方法優化了公用事業提供者和公用事業用戶在地震事件之后使公用事業恢復到運行狀態的能力。進一步的目的是提供這樣一種系統和方法:該系統和方法能夠將指示地震事件后的狀態或狀況的數據傳送給公用事業提供者、設施運營者和其他用戶。進一步的目的是提供這樣一種系統:該系統具有用于智能電話、平板或個人計算機的向用戶提供操作控制和信息的專用軟件接口。進一步的目的是在相對于特定公用事業系統相同或分開的殼體或位置中提供與公用事業計量設備相關聯的公用事業控制單元、和/或響應于公用事業控制單元的公用事業控制機構,該公用事業控制機構包括閥、開關、斷路器等,它們可以被結合在計量設備中或與計量設備相關聯。
技術實現思路
在一寬泛的實施例中,本專利技術是一種適于向各個個體或機構提供警報信號和/或向公用事業控制單元提供控制信號以自動地停止燃氣、水、電、油等的流的系統,此類信號響應于地震事件的檢測而被遞送,該檢測經由基于地面的監視系統結合基于衛星的監視系統而發生,該基于地面的監視系統例如采用檢測震顫或沖擊波的物理響應傳感器(諸如振動傳感器)以及其他傳感器來檢測由地震事件產生的在地表處或地表附近發生的地質、地表和近地表效應,該基于衛星的監視系統例如采用檢測由地震事件創建的在高層大氣中可檢測到的LAI效應(諸如舉例而言,對電磁場、電離層等離子體和高能粒子的電磁輻射擾亂或改變)的傳感器。警報和/或控制信號通過各種廣播系統或類似的通信信道(諸如電視或射頻發射器、互聯網服務提供商、蜂窩電話無線運營商、衛星電話服務提供商和/或安全監視服務提供商),通過諸如智能電話、固定電話、平板、PC、語音控制的web通信設備之類的信號接收器和/或被集成在操作公用事業控制機構的公用事業控制單元中或與之直接通信的信號接收器來分發給各個個體和/或設施。公用事業控制單元和/或公用事業控制機構也可以通過手動控制或專用的物理響應傳感器來被直接地激活。電磁地震事件效應在基于地面的系統檢測到物理地震事件信號之前的很短時間內便會由衛星檢測到,如此,高層大氣效應在某種意義上可以被認為是對即將發生的可導致基礎設施受損和生命危險的地表震顫、沖擊波等的預兆。警報和/或控制信號的大規模分發優選地限于可能的危險區域,并且可以例如基于郵政編碼或地址、GPS定義的區域、蜂窩塔群組等。構想了用于公用事業控制單元和公用事業控制機構(諸如流控制閥)的各種實施例。公用事業控制單元可以直接與公用事業計量設備,尤其是具有無線通信能力的那些計量設備相關聯,其中公用事業控制機構可以與計量設備遠程地相關聯,或者被包含在計量設備的結構或殼體內。在優選實施例中,公用事業控制單元或公用事業控制機構設置有感測系統,以檢測地震后的問題或危險狀況(諸如燃氣泄漏),例如該感測系統被適配成阻本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種地震事件響應警報和公用事業控制系統,包括一個或多個廣播系統、一個或多個公用事業控制單元以及一個或多個公用事業控制機構;/n所述一個或多個廣播系統,所述一個或多個廣播系統被適配成響應于地震事件而將警報和公共事業控制信號遞送至所述一個或多個公用事業控制單元,所述一個或多個公共事業控制單元被適配成控制所述一個或多個公共事業控制機構;并且所述一個或多個公用事業控制機構被適配成停止公用事業流;/n其中所述一個或多個公用事業控制單元各自包括一個或多個信號接收設備,所述一個或多個信號接收設備被適配成從所述一個或多個廣播系統接收所述警報和公用事業控制信號,以及與所述一個或多個信號接收設備和所述一個或多個公用事業控制機構進行通信的中央處理單元模塊,并且其中所述一個或多個公用事業控制單元中的每一者與公用事業計量設備相組合;/n使得在接收到所述警報和公用事業控制信號之際,所述一個或多個信號接收設備將所述警報和公用事業控制信號傳達至所述中央處理單元模塊,并且所述中央處理單元模塊發起給所述一個或多個公用事業控制機構的致動信號,由此停止所述公用事業流。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20170511 US 62/504,961;20171009 US 62/569,925;20181.一種地震事件響應警報和公用事業控制系統,包括一個或多個廣播系統、一個或多個公用事業控制單元以及一個或多個公用事業控制機構;
所述一個或多個廣播系統,所述一個或多個廣播系統被適配成響應于地震事件而將警報和公共事業控制信號遞送至所述一個或多個公用事業控制單元,所述一個或多個公共事業控制單元被適配成控制所述一個或多個公共事業控制機構;并且所述一個或多個公用事業控制機構被適配成停止公用事業流;
其中所述一個或多個公用事業控制單元各自包括一個或多個信號接收設備,所述一個或多個信號接收設備被適配成從所述一個或多個廣播系統接收所述警報和公用事業控制信號,以及與所述一個或多個信號接收設備和所述一個或多個公用事業控制機構進行通信的中央處理單元模塊,并且其中所述一個或多個公用事業控制單元中的每一者與公用事業計量設備相組合;
使得在接收到所述警報和公用事業控制信號之際,所述一個或多個信號接收設備將所述警報和公用事業控制信號傳達至所述中央處理單元模塊,并且所述中央處理單元模塊發起給所述一個或多個公用事業控制機構的致動信號,由此停止所述公用事業流。


2.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述一個或多個公用事業控制單元進一步包括與所述中央處理單元模塊通信的物理振動傳感器,使得在感測到來自地震事件的振動之際,所述物理振動傳感器將信號遞送至所述中央處理單元模塊,并且所述中央處理單元模塊發起給所述一個或多個公用事業控制機構的致動信號,由此停止所述公用事業流。


3.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,進一步包括閥連接接口,所述閥連接接口與所述中央處理單元模塊和所述一個或多個公用事業控制機構進行通信。


4.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述公用事業計量設備包括與公用事業提供者進行無線通信的發射器/接收器。


5.根據權利要求4所述的系統,其特征在于,所述公用事業提供者是信號接收器,所述信號接收器被適配成從所述一個或多個廣播系統接收所述警報和公用事業控制信號并將所述警報和公用事業控制信號傳送到所述發射器/接收器設備,并且進一步,所述公用事業控制設備與所述發射器/接收器設備進行通信,以使得在從所述發射器/接收器設備接收到所述警報和公用事業控制信號之際,所述公用事業控制單元發起給所述一個或多個公用事業控制機構的所述致動信號。


6.根據權利要求5所述的系統,其特征在于,所述公用事業控制單元和所述公用事業計量設備被設置在殼體內。


7.根據權利要求6所述的系統,其特征在于,所述一個或多個公用事業控制機構包括與所述殼體內的所述公用事業計量設備和公用事業控制單元相組合的至少一個所述一個或多個公用事業控制機構。


8.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,進一步包括閥連接接口,所述閥連接接口與所述中央處理單元模塊和所述一個或多個公用事業控制機構進行通信;
所述一個或多個公用事業控制單元的每一者進一步包括被適配成向所述一個或多個公用事業控制單元的每一者提供電力的電池;
所述一個或多個公用事業...

【專利技術屬性】
技術研發人員:E·奧格登,
申請(專利權)人:E地震解決方案有限責任公司,
類型:發明
國別省市:美國;US

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