地震提前预警,这颗传感器太重要!

昨晚22时55分，四川宜宾市长宁县发生6.0级地震，震源深度16千米。四川、重庆、云南多地震感比较强烈。值得注意的是，这次地震发生之后，包括成都主城区在内的不少地方都提前发出了地震预警，并通过电视、大喇叭等多种手段提醒民众及时避险。

据悉，预警信息由成都高新减灾研究所发出，提前10秒给宜宾市预警，提前61秒向成都预警，提醒地震横波到达时间，请民众合理避险。对此，有网友表示，这样的提醒相当及时，也是我国最近这些年大力推动防灾减灾的实质性成果。

一直以来，地震预报是一个难题！如果做好地震预警，能够大幅减少地震造成的危害。汶川地震的时候，我国在地震预警领域还是一片空白，经过十年时间的发展，我国的地震预警网覆盖了220万平方公里，覆盖了中国地震区人口的90%，这个预警网已经连续预警了50次破坏性地震而且没有一次是误报的。

大部分情况下，地震台是通过地震计（即地震传感器）、数据采集器、数据记录器等协同工作来记录地震的。其中，地震计里面的传感器是最早接触地震波的，这颗能够救命的传感器，实在是太重要了！

地震计预测地震的原理

地震计分为东西、南北、垂直三个维度，可监测地震信号。

当地震发生时，地震波会以每秒5到7公里的速度传向地震计。紧接着，地震计会将检测到的机械信号转化为电信号，并通过模拟数字信号转换器传输到数据采集室测报员的电脑上。

常见的地震计及内部构造

测报员在第一时间接收到信号后，可通过专业软件对信号进行放大及模数转换，约只需要1分多钟，实时分析出时间、地点、震级三要素，同时，在电子显示器上显示震动记录波形，也就是地震波形图。

借此，根据捕捉到的地震波信息，科学家便可计算出地震台到震源的距离、方位角，确定震中位置。

具体来说，通过分析地震波形图记录的横轴-时间轴，就可以得到识别出各种地震波到达的时间，如P波（地震纵波）和S波（地震横波）的到达的时间，由此也可得出地震发生的时间和地震发生的地点。而通过分析记录图的纵轴-振幅轴，就可以计算出地震的震级。

地震波形图，资料图

比如，5月7日5时许，在巴布亚新几内发生了一次7.1级地震，从地震发生，南京台地震计受到感应，再到工作人员计算出地震要素，整个过程只需要1到2分钟。

地震计传感器工作原理

以前，老式地震监测设备采用的是速度型地震计。

这种地震计采用的是电磁感应原理，即在封闭的磁场内放置一个线圈，摆体的相对运动速度与其线圈输出呈正比。

不过，速度型地震计只能检测到相对而言比较大的运动量，目前，面对监测范围和精度的提升需求，新式地震加速度计应用而生。

地震计内部构造示意图，图中左、右分别为地震计水平、垂直分向摆体

究其原因，是因为与速度型检波器相比，在内部摆体完全静止时，速度型地震计基本不会有响应，加速度计却能够检测到摆体的某些运动倾向，也就是加速度状态。

因此，速度型检波器只能检测到相对而言比较大的运动量，而加速度计可以检测到极其微小的运动量。

目前，伺服加速度传感器被广泛的应用在地震计当中，因具备线性响应好、工作状态稳定等优点，这种地震加速度传感器测量的位移在低频的时候也会非常灵敏，而这也是目前应用广泛的宽频带和甚宽频地震计的核心工作原理。

地震预警的作用

地震预警只有短短几秒钟或者几十秒钟，时间确实很短，但作用却相当巨大。

举个列子，有3秒钟的时间，小朋友们在学校就可以迅速的躲在桌子底下，在家里的可以躲在角落边或者卫生间去；而5秒钟的时间，足以把一楼的人员疏散到楼外；10秒钟的时间，一楼二楼都可以进行疏散，也有足够离开电梯的时间了。

对那些工程，化工厂、核电站来说，提前预警更为有用，比如，工程设施在收到1秒预警的时候，电磁阀可以关闭；2秒的预警时间，已经可以让核电站的核反应堆紧急关停；3秒已经可以让很多化工厂处在安全状态。

对地震预警而言，或者是地震导致的一些不安全的因素，如果能监测到，提前几秒钟就可以解决很多的问题。理论研究表明，3秒的预警时间，可以减少人员伤亡14%；10秒减少39%；20秒减少63%。

虽然预警能够一定程度上的减少伤亡和损失，并不能达到100%，毕竟大自然的灾难面前，这点时间太有限了，愿平安！