一种地震灾害预警信息在IoT设备的应用方法与流程

一种地震灾害预警信息在iot设备的应用方法
技术领域：
1.本发明属于物联网技术领域，涉及一种地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，特别是一种通过iot设备对地震灾害源信息和自身已有信息进行分析并传达的方法，能提升地震灾害预警信息的触达范围，根据不同位置发出高阶分级提示信息，为逃生人争取宝贵的避灾时间，从而最大程度减少人员伤亡和财产损失。


背景技术：
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2.地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。板块边沿及板块内部产生错动和破裂，而这些破裂和错动释放的能量以地震波的形式向四周辐射出去，当这些具有相当能量的破坏波传到人类居住环境的时候会带来不可估量的破坏，例如楼房倒塌、桥梁断裂、水坝溃裂、山体滑坡、海啸等等，并常常造成严重人员伤亡。震中距在100公里以内的称为地方震，震中距在100公里—1000公里的称为近震，震中距超过1000公里的称为远震，一般7级地震，距离震心300公里之外为安全距离，震中距不同的地方发生地震的时间不同。目前，地震预测和地震信息发布的渠道主要是通过设备进行视觉和听觉的传达，比如手机端的紧急震动、声音、通知提醒，以及电视端的画面、声音提醒，信息触达范围较小，对于没有外设屏幕的地方，接收不到发布的信息，采用该种方式传达的地震预测信息内容较为统一，很难对处于不同震中距的人进行分级发布信息，影响正确逃生方案的选择，因此，地震预测及地震预测信息的合理传达尤为重要，本申请寻求设计一种地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，通过iot设备对地震灾害源信息和自身已有信息进行分析并传达的方法，能提升地震灾害预警信息的触达范围，根据不同位置发出高阶分级提示信息，为逃生人争取宝贵的避灾时间，从而最大程度减少人员伤亡和财产损失。


技术实现要素：
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3.本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，以解决传统地震预测信息播报渠道单一、触达范围小的问题，克服地震预测信息播报内容较为统一、无法指导处于不同震中距的人采取适宜逃生方案的缺点，解决传统地震预测信息播报模式不适于聋盲人等特殊人群的问题。
4.为了实现上述发明目的，本发明涉及一种地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，其实现步骤包括：
5.步骤1：带有处理器的iot设备在安装完成且首次入网成功后，先向iot服务器发出请求，获得自身地理位置信息，将获得的信息存储在iot设备中；
6.步骤2：将iot服务器与灾害服务器之间建立信息连接，地震发生后，灾害探测器将震源信息通过灾害服务器发送给iot服务器，经iot服务器确认是灾难信息后，再将信息发送给iot设备，iot设备停止当前已有任务，最高优先级执行灾难信息解析和计算任务；
7.步骤3：iot设备计算震源与自身之间的距离s，首先取出震源经纬坐标，并和自身位置的经纬坐标，通过公式计算两点之间的直线距离s；
8.步骤4：iot设备计算地震波到达自身所处位置的时间，先设定地震波最快传输速度为p，则地震波到达本iot设备区域需要时间t1＝s/p，单位为秒；
9.步骤5：iot设备计算地震实际到达自身所处位置的剩余时间，首先计算出自身当前时间和震源发生时间之差，即为本次地震预警信息传输消耗的时间t2，则地震实际的到达剩余时间deltat＝t1
‑
t2，单位为秒；所述的iot设备自身当前时间与iot设备已经完成入网的时间同步；
10.步骤6：iot设备执行设定的地震预警信息提示规则，iot设备按照地震等级强、中、弱进行不同信号的预警提示，且iot设备按照剩余时间长短设置的区间，进行不同信号的预警提示，当所述的剩余到达时间小于等于零秒时，iot设备执行报警程序，当所述的剩余到达时间大于零秒时，时间区间设定为(0,10]、(10,20]、(20,∞)三个范围，iot设备对不同区间的信息进行分级提示。
11.进一步地，所述的iot设备为带有处理器的iot灯具，步骤6中，设定iot灯具的地震预警信息执行规则如下：a)地震等级强、中、弱依次对应iot灯具的照亮颜色为红、橙、黄，若灯具光源为单色灯，则对应色温为冷、中、暖，越冷提示越清醒；b)当地震实际的到达剩余时间小于等于零秒时，iot灯具执行报警程序，以便逃生人执行就地紧急逃生方案；当地震实际的到达剩余时间大于零秒时，剩余到达时间在(0,10]、(10,20]、(20,∞)三个范围内，闪烁频率为10hz，5hz，1hz，倒数时间越少闪烁越频繁；c)剩余时间执行结束后，保持最高优先级闪烁、颜色状态，直至人工干预停止；避免因逃生者盲目选择逃生方式造成人身伤亡延误逃生时机，避免失聪人员耽误逃生时机。该应用方法在地震灾害预警信息系统中实现，该系统包括灾害探测器、灾害服务器、iot服务器、iot灯具；灾害探测器与灾害服务器之间、灾害服务器与iot服务器之间、iot服务器与iot灯具之间电信息连接，iot灯具的主体结构包括处理器、接口、通信组件、存储器组件、灯组件、电源组件，处理器分别与通信组件、存储器组件、灯组件之间电信息连接，存储器用于存储获取的震源信息和计算信息，电源组件用于给iot灯具供电，通信组件用于完成处理器与外部的通信处理，处理器通过接口与外部连接，处理器中设置有地震实际的到达剩余时间计算程序、地震预警信息播放控制程序，处理器按照控制程序控制灯组件执行规则。
12.进一步地，所述的iot灯具上设定语音播放程序，当剩余到达时间在(0,10]、(10,20]区间内时，播放语音提示信息：紧急室内逃生；当剩余到达时间在(20,∞)区间内时，播放语音提示信息：紧急室外逃生；避免因逃生者盲目选择逃生方式造成人身伤亡延误逃生时机，避免色盲或盲人等特殊人群耽误逃生时机。该应用方法在地震灾害预警信息系统中实现，所述的iot灯具的主体结构还包括语音播放组件，处理器与语音播放组件之间电信息连接，处理器中设置有语音播放程序，当地震实际的到达剩余时间小于等于零秒时，处理器控制语音播放组件执行报警程序，告知逃生人执行就地紧急逃生方案。
13.进一步地，iot设备在向iot服务器请求获取自身地理位置信息时，iot设备与iot服务器在交互过程中，iot服务器根据iot设备的mac地址，查询该设备所处的公共网络的ip地址。
14.进一步地，所述的步骤1中，iot设备入网时需要手机端app的引导和辅助，在这个过程中，直接存储手机上的gps信息到iot设备备份。
15.进一步地，所述的步骤2中，iot设备为iot网关类设备，则在网关执行地震信息预
处理，并同步唤醒该网关管辖的所有iot设备，准备进一步广播预警信息结果。
16.进一步地，所述的步骤4中，设定地震波(横波)最快传输速度为p＝4km/s。
17.本发明与现有技术相比，扩充地震预测信息播报渠道，地震预测信息触达范围增大，根据不同震中距进行风险分级信息提示，最大程度减少人员伤亡和财产损失；精确的播报内容为逃生人争取宝贵的避灾时间，语音播报适用于对特殊人群提示；设计合理，使用简便，便于普及，应用环境友好。
附图说明：
18.图1是本发明的实施例2的步骤流程示意框图。
19.图2是本发明的实施例3的iot灯具组成结构示意框图。
具体实施方式：
20.下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
21.实施例1：
22.本实施例涉及的地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，其实现步骤包括：
23.步骤1：带有处理器的iot设备在安装完成且首次入网成功后，先向iot服务器发出请求，获得自身地理位置信息，即经纬坐标，将获得的信息存储在iot设备中；
24.步骤2：将iot服务器与灾害服务器之间建立信息连接，地震发生后，灾害探测器将震源信息通过灾害服务器发送给iot服务器，经iot服务器确认是灾难信息后，再将信息发送给iot设备，iot设备停止当前已有任务，最高优先级执行灾难信息解析和计算任务；
25.步骤3：iot设备计算震源与自身之间的距离s，首先取出震源经纬坐标(latitude1,longitude1)，并和自身位置的经纬坐标(latitude2,longitude2)，通过如下公式计算两点之间的直线距离s(单位km)
[0026][0027]
其中latitude是纬度，longitude是经度，a＝latitude1
‑
latitude2为两点纬度之差，b＝longitude1
‑
longitude2为两点经度之差；6378.137是地球半径，单位为km；
[0028]
步骤4：iot设备计算地震波到达自身所处位置的时间，先设定地震波(横波)最快传输速度为p，则地震波到达本iot设备区域需要时间t1＝s/p，单位为秒；
[0029]
步骤5：iot设备计算地震实际到达自身所处位置的剩余时间，首先计算出自身当前时间和震源发生时间之差，即为本次地震预警信息传输消耗的时间t2，则地震实际的到达剩余时间deltat＝t1
‑
t2，单位为秒；所述的iot设备自身当前时间与iot设备已经完成入网的时间同步；
[0030]
步骤6：iot设备执行设定的地震预警信息提示规则，iot设备按照地震等级强、中、弱进行不同信号的预警提示，且iot设备按照剩余时间长短设置的区间，进行不同信号的预警提示，当所述的剩余到达时间小于等于零秒时，iot设备执行报警程序，当所述的剩余到达时间大于零秒时，时间区间设定为(0,10]、(10,20]、(20,∞)三个范围，iot设备对不同区间的信息进行分级提示。
[0031]
实施例2：
[0032]
本实施例涉及的地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，其实现步骤同实施例1，所述的iot设备为带有处理器的iot灯具，步骤6中，设定iot灯具的地震预警信息执行规则如下：a)地震等级强、中、弱依次对应iot灯具的照亮颜色为红、橙、黄，若灯具光源为单色灯，则对应色温为冷、中、暖，越冷提示越清醒；b)当地震实际的到达剩余时间小于等于零秒时，iot灯具执行报警程序，以便逃生人执行就地紧急逃生方案；当地震实际的到达剩余时间大于零秒时，剩余到达时间在(0,10]、(10,20]、(20,∞)三个范围内，闪烁频率为10hz，5hz，1hz，倒数时间越少闪烁越频繁；c)剩余时间执行结束后，保持最高优先级闪烁、颜色状态，直至人工干预停止；避免因逃生者盲目选择逃生方式造成人身伤亡延误逃生时机，避免失聪人员耽误逃生时机。
[0033]
本实施例的应用方法在地震灾害预警信息系统中实现，该系统包括灾害探测器、灾害服务器、iot服务器、iot灯具；灾害探测器与灾害服务器之间、灾害服务器与iot服务器之间、iot服务器与iot灯具之间电信息连接，iot灯具的主体结构包括处理器、接口、通信组件、存储器组件、灯组件、电源组件，处理器分别与通信组件、存储器组件、灯组件之间电信息连接，存储器用于存储获取的震源信息和计算信息，电源组件用于给iot灯具供电，通信组件用于完成处理器与外部的通信处理，处理器通过接口与外部连接，处理器中设置有地震实际的到达剩余时间计算程序、地震预警信息播放控制程序，处理器按照控制程序控制灯组件执行规则如下：a)地震等级强、中、弱依次对应iot灯具的照亮颜色为红、橙、黄，若灯具光源为单色灯，则对应色温为冷、中、暖，越冷提示越清醒；b)当地震实际的到达剩余时间小于等于零秒时，处理器控制灯组件执行报警程序，以便逃生人执行就地紧急逃生方案，如藏身于桌底、靠近承重墙根等自救方案；当地震实际的到达剩余时间大于零秒时，剩余到达时间在(0,10]、(10,20]、(20,∞)三个范围内，闪烁频率为10hz，5hz，1hz，倒数时间越少闪烁越频繁；c)剩余时间执行结束后，保持最高优先级闪烁、颜色状态，直至人工干预停止。本实施例所述的灾害服务器、灾害探测器为现有技术，灾害服务器、灾害探测器之间的信号传输为现有技术。
[0034]
实施例3：
[0035]
本实施例涉及的地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，其实现步骤同实施例2，所述的iot灯具上设定语音播放程序，当剩余到达时间在(0,10]、(10,20]区间内时，播放语音提示信息：紧急室内逃生；当剩余到达时间在(20,∞)区间内时，播放语音提示信息：紧急室外逃生；避免因逃生者盲目选择逃生方式造成人身伤亡延误逃生时机，避免色盲或盲人等特殊人群耽误逃生时机。
[0036]
本实施例的应用方法在地震灾害预警信息系统中实现，所述的iot灯具的主体结构还包括语音播放组件，处理器与语音播放组件之间电信息连接，处理器中设置有语音播放程序，当地震实际的到达剩余时间小于等于零秒时，处理器控制语音播放组件执行报警程序，告知逃生人执行就地紧急逃生方案，如藏身于桌底、靠近承重墙根等自救方案；当地震实际的到达剩余时间大于零秒时，处理器按照控制程序控制语音播放组件执行规则如下：当剩余到达时间在(0,10]、(10,20]区间内时，播放语音提示信息：紧急室内逃生；当剩余到达时间在(20,∞)区间内时，播放语音提示信息：紧急室外逃生。
[0037]
实施例4：
[0038]
本实施例涉及的地震灾害预警信息在iot设备的应用方法，其实现步骤同实施例1
至3中的任意一种，所述的步骤1中，iot设备在向iot服务器请求获取自身地理位置信息时，iot设备与iot服务器在交互过程中，iot服务器根据iot设备的mac地址，查询该设备所处的公共网络的ip地址，并用该ip地址在已有互联网服务中查询到最低力度的地市县镇村级区域信息，iot服务器反馈该地域地理坐标经纬信息到iot设备，iot设备存储备份。
[0039]
进一步地，所述的步骤1中，iot设备入网时需要手机端app的引导和辅助，在这个过程中，直接存储手机上的gps信息到iot设备备份。
[0040]
进一步地，所述的步骤2中，iot设备为iot网关类设备，则在网关执行地震信息预处理，并同步唤醒该网关管辖的所有iot设备，准备进一步广播预警信息结果。
[0041]
进一步地，所述的步骤4中，设定地震波(横波)最快传输速度为p＝4km/s。