一、研究背景

基于目前国内的地震灾害，我们研究了5S地震预警仪。旨在能在突发性大震发生时，抢在尚未造成严重灾害之前发出警告，使人们能及时应对将到来的地震灾害，达到减少人员伤亡和财产损失的目的。

二、基本原理

5S地震预警仪就是利用地震发生后，纵波与横波之间的时间差发出警报。原理上，地震发生时纵波速度快；横波速度慢。当地震发生时，5S地震预警仪能检测到先到达的纵波从而发出警报，达到地震预警的目的。

三、装置结构与功能实现

5S地震预警仪主要由主体轴、供电装置、地震波检测装置和报警装置组成。

1.主体轴

5S地震预警仪由两段短轴通过弹簧连接成主体轴，地震预测报警仪的主体轴由两段组成。第一段长度为400毫米，顶部直径20毫米，底部直径5毫米。第二段长度为500毫米，顶部直径10毫米，内孔直径5毫米，深度50毫米；底部底部轴直径为5毫米，长为50毫米。两段短轴通过轴孔配合及弹簧连接成主体轴。主体轴高度为900毫米。在轴孔处安装一段弹簧，弹簧与轴孔端为过盈配合。由地震波原理可知，当地震发生时，纵波最先到达地面传导到主体轴上时，主体轴会产生轻微的上下震动。而此时轴连接处的弹簧便能将轻微的震动放大，带动其上的地震波检测装置一起震动。

2.供电装置 

供电装置主要由可充电电池、太阳能电池板和稳压模块组成。太阳能电池板粘在盒子顶端，能在白天持续产生电能，并将多余的电能供给电池充电，保证电池电量充足、装置能长时间稳定工作。电池的输出端接升压装模块和稳压模块，保证装置输出端电压稳定在5V。

      3.地震波检测装置

    地震波检测装置主要由串口6轴加速度计\陀螺仪和单片机构成。加速度计\陀螺仪可以检测到X、Y、Z轴上发生的震动，当地震发生时纵波最先传达到地面，使物体产生上下震动。此震动通过主体轴的放大作用放大，然后由速度计\陀螺仪检测到Z轴上的轻微的震动后将计算出物体震动的加速度数值，震动的剧烈程度由加速度的数值体现。然后速度计\陀螺仪将数据传输给单片机，单片机对数据进行处理。当震动产生的加速度大于编程中的预设值，单片机对数据进行处理分析计算出地震等级，然后立即将数据传输给显示器显示地震级，并控制报警器报警；当震动产生的加速度小于编程中的预设值，单片机对数据进行处理分析后，不会报警。由此来排除其它震动（或是微小地震）带来的误报警情况。

4.报警装置 

报警装置主要由显示器和报警器组成报警器由单片机控制。当单片机检测到足够大的地震时，单片机便控制报警器发出报警声音。提醒人们地震即将来临，减少人们判断决策的时间。