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地震预警国内外专利:研发概况分析与部分专利介绍

供稿人:殷媛媛  供稿时间:2008-5-29   关键字:地震预警专利  EEW  
为充分发挥知识产权局系统在抗震救灾中的作用,国家知识产权局5月20日下发《关于继续做好知识产权抗震救灾工作的紧急通知》,要求各地知识产权局迅即开展抗震防震、地震监测、卫生防疫、水质净化等救灾、预防次生灾害的急需技术,以及灾后重建中需要的各有关技术的专利信息检索,充分运用全球专利技术信息资源,筛选出最新实用技术信息,尽快提供给灾区。
 
地震预测(earthquake forecase或earthquake prediction)一直是一个世界级的难题,各国科学家都承认,目前还无法做到地震的准确预测。然而地震预警(EEW,earthquake early-warning)被证明是可以做到的,即地震发生后短短几秒到几十秒的时间内,利用这段时间内发生警告,力求把生命和财产损失减至最低。本文将从专利文献角度考察国内外地震预警技术的研发现状。
1、地震预警国外(地区)专利
1.1 地震预警国外(地区)专利概况分析
本次分析的专利数据来自欧洲专利局网络数据库Worldwide,截至2008.5.27,以“earthquake? Warning”在题名中检索得到35项国外专利申请、1项台湾专利申请,如表1。
 
1979年开始在希腊专利局出现了地震预警领域的第一项专利申请至今,这项技术已发展了近30年,涉及的主要研究国有日本和希腊。技术领域主要集中G01V1/00大组,即地震或声学的勘探或探测技术,包括相关方法、设备和系统。部分专利技术已经因为超过保护期限或其他原因而成为失效专利进入公有领域,任何人都可以自由、无偿使用。
 
希腊在地震预警领域研究较早,1979年便出现了该领域第一项专利申请(GR62503)。作为地震多发国的希腊,更为重视本国专利保护,检索结果中的7项希腊专利全部出自希腊本土申请人,也没有执行境外申请的策略。
 
日本在该领域占据领先地位,在检索结果中有14项专利申请来自日本申请人。早在上世纪80年代初期,日本国家铁路(JAPAN NATIONAL RAILWAY)和冲电气工业株式会社(OKI ELECTRIC IND CO LTD)便投入了地震预警研究。1993年,优光社株式会社(YUKOSHA KK)就“车辆用地震预警设备”(earthquake warning apparatus for vehicle)先在日本本土申请专利保护(JP7084061),后利用优先权在澳大利亚、加拿大、欧洲、韩国、美国、中国申请了一系列同族专利对这项技术方案进行保护。同族专利数多,除代表这是一项重要技术方案以外,还说明了专利权人在申请地域范围潜在的市场战略。
 
 
 
表1:地震预警国外专利
 
公开号
专利名称
专利名称(翻译)
申请(专利权)人
申请日
公开日
GR62503
地震预警设备分级的方法
TSAGAS N (GR)
19790312
19790417
JP57057273 
地震早期传感和预警系统
JAPAN NATIONAL RAILWAY; OKI ELECTRIC IND CO LTD
19800925
19820406
JP57048679 
地震早期监测预警系统
NOJIMA KOUJI
19800908
19820320
JP59099277
一观测点三分量的地震早期检测和预警系统
JAPAN NATIONAL RAILWAY; OKI ELECTRIC IND CO LTD
19821129
19840607
 GR870163 
地震预警系统
AUGOULIS ANTONIOS
19870202
19870210
 SU1674034
地震预警方法
INST FIZ ZEMLI (SU)
19890418
19910830
GB2249650
一种地震预警设备
HSU CHIN HSIN
19901106
19920513
FR2670907
地震预警电学方法
MEUNIER JEAN (FR)
19901214
19920626
US5248959
地震预警设备
CHERN WEN BIN (TW)
19920604
19930928
FR2695527
地震预警警报系统——应用多道光谱分析等技术
COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE (FR)
19920908
19940311
JP7084061
EARTHQUAKE WARNING APPARATUS FOR VEHICLE
车辆用地震预警设备
YUKOSHA KK
19931202
19950331
US5625138
地震预警系统
发明人:ELKINS JACK D (US)
19950223
19970429
JP8077475
地震预警设备
OMRON TATEISI ELECTRONICS CO
19950315
19960322
JP8285673
肉体感知型的地震预警设备
KITAMURA HIDENORI
19950414
19961101
JP10062234
简单地震传感预警设备
KOMATSU TOKUJI
19960822
19980306
 GR96100433 
地震警报系统
SYRIGOS KONSTANTINOS; ZERVOS NIKOLAOS
19961216
19980831
GR1002900
即将来临的地震及其强度的预警系统
DELIS GEORGIOS; TSELENTIS GERASIMOS
19970410
19980511
JP11295434 
通过在1,500 M/SEC海水中监测声波传播,探测大型地震发生及其震级的系统和设备
TSUKAMOTO KENKICHI
19980407
19991029
EP0967493 
地震冲击波预警系统
PLUMLEY KEVIN MORE (ES)
19980720
19991229
WO0051093
地震和其它自然灾害的地区预警系统
FLANAGAN JOHN (US)
19990224
20000831
CA2287697
地震预警设备
KATIRAI BAHRAM (CA)
19991022
20000124
JP2001147273
地震运动监测/预警方法和设备
SYSTEM & DATA RES KK
19991119
20010529
JP2001147272
地震运动监测/预警方法和设备
SYSTEM & DATA RES KK
19991119
20010529
GR1003604
在地震事件中利用声光发出预警信号的系统
CHATZIIOANNIDIS GEORGIOS; KARYDIS
20000125
20010619
GR1003797
用来记录、分析、估计地震相关装置压力的系统和应力计
TSELENTIS GERASIMOS PANAGI
20010207
20020208
US2002113712
Earthquake warning apparatus
地震预警设备
发明人:MAKHFI PEYMAN (IR)
20010904
20020822
TW261698Y
地震传感预警设备
TUNG GUNG-JAU (TW); TUNG BO-CHENG (TW)
20040329
20050411
US2005270168
地震监测预警设备
发明人:TUNG KUNG-CHAO (TW); TUNG PO-CHENG
20040607
20051208
JP2006112999
地震预警设备
MEISEI ELECTRIC CO LTD
20041018
20060427
JP2006126153
地震预警设备
TSUTSUMINO HIROSHI
20041026
20060518
GR1005140
地震或海啸的及时预警系统
SOUGIOULTZIS STAMATIOS STAVROU
20050217
20060227
UA12193U
地震预警设备
BONDARENKO MYKOLA FYLYMONOVYCH (UA)
20050817
20060116
JP2007087362
通过地震发生时地球的隆隆声进行预警的设备
FUKASHIRO MITSUHARU
20050923
20070405
BG109377
水下地震和海啸预警系统
INSTITOUT OKEANOLOGIYA BAN (BG)
20051214
20070630
JP2007206915
车载地震预警设备
ZANAVY INFORMATICS KK
20060201
20070816
WO2008052786
基于互联网分布式硬盘的地震预警系统
A3M INC (SC); HEINDL EDUARD (DE)
20071102
20080508

1.2 部分国外地震预警专利介绍
JP7084061为株式会社优光社(YUKOSHA KK)1993.12.2申请的日本专利,公开了一种能识别地震引起的车辆的摇动和伴随行驶发生的摇动、并在地震时发出警报的车辆用地震预警设备。在车辆各处设有多个加速度检测元件4,将其输出信号输入判别器2,用来测量加速度检测元件4的输出信号的大小及周期,同时比较设在车辆前后或左右位置上的加速度检测元件4的输出信号的相位,当输出信号大于指定值、其周期在指定周期内、且各元件4的输出信号无相位差时,输出报警信号。报警器3在判别器2输出报警信号时便发出警报。
 
图1:JP7084061公开的车辆用地震预警设备结构图
 
JP8285673为KITAMURA HIDENORI 1995.4.14申请的日本专利,公开了一种肉体感知型的地震预警设备,该设备通过声音或颤动通知熟睡中的残疾人地震正在发生。所述设备包括地震传感器1、无线电发报机2、地震灵敏度调节装置9、电压转换器3、连接电源的插头4、声波和振动产生器7、无线电接收器5、干电池10等部件。
 
图2:JP8285673公开的肉体感知型地震预警设备结构图
 
GR1002900为DELIS GEORGIOS; TSELENTIS GERASIMOS 1997.4.10申请的希腊专利,公开了一种对即将来临的地震及其强度进行预警的系统。所述的系统在特定保护区域内,能够提前一小段时间通知地震波的来临。所述系统通过远离特定保护区域的远程传感器测量地球转动,通过计算机计算即将来临的地震的强度和危险程度,通过通信网络传送到保护区域,所述通信网络的传输速度比地震波的传输速度要快。所述发明可用于建筑物等特定保护区域,当地震发生时通过早期预警,减少恐慌,将损失降到最低。
 
图3:GR1002900公开的即将来临的地震及其强度预警系统示意图
 
 
JP2007206915为ZANAVY INFORMATICS KK 2006.2.1申请的日本专利,公开了一种车载地震预警设备,以便车辆在途过程中发生地震时,第一时间通知驾驶员。当地震发生时,所述设备收到来从地震信息中心的地震信息,基于接收到的地震信息,计算和评估在途车辆所在地点的强度,判断计算出的强度是否超过预先设定值。如果计算出的强度超过预先设定值,设备再判断车辆是否行驶在安全区域,根据判断结果做出指示。
 
图4:JP2007206915公开的车载地震预警设备示意图                                 
 
图5:JP2007206915公开的车载地震预警设备结构图 
 
2、地震预警相关中国专利
2.1 地震预警中国专利概况分析
在国家知识产权局中国专利检索系统,截至2008.5.27,以“地震*(预报+预警)”作为检索式在题名中检索,得到发明专利18项,实用新型6项,如表2。
 
专利申请时间跨度在1987至2007年之间。作为世界上地震灾害最严重的国家之一,我国对地震预报预警相关技术的研究并不多,但一直有所关注,在1990年左右、1996-1999年间、以及2005年以后形成了三个小的研究高潮。
 
从申请人来看,国内地震预警研究主要以个人为主,企事业单位投入较少。单位申请只有4项,仅有2项来自地震部门(ZL90101272.6、CN200710169994.X)。以个人为主的申请人由于缺乏大资金的投入,无法对产业进行垂直整合,其研究仅能体现在某一领域,国内尚没有申请人在地震预报预警技术方面占据优势。
 
从申请内容来看,主要集中G01V1/00大组,即地震或声学的勘探或探测技术,包括相关方法和设备,这一点与该领域国外申请较为相符。
 
表2:地震预警相关技术中国专利
 
申请号
专利名称
申请(专利权)人
申请日
公开日
严忠武
 1987.01.11
1988.02.24
孙威; 孙弘钧
 1989.12.05
1990.06.27
国家地震局地质研究所
1990.03.15
1990.12.19
魏洪亭
1990.04.06
1991.10.16
王升贵
1991.04.23
1992.07.15
 辛宪武
1996.02.17
1996.10.30
李建坤
1996.02.04
1996.11.06
赵作敏
1996.04.24
1997.01.29
马志安
1996.06.11
1997.07.16
王海华; 徐渝生; 陈炽章
1997.01.01
1998.07.22
余新河; 强祖基
1997.02.25
1998.09.02
 宋期
1999.12.16
2001.07.18
赵得秀
1999.12.24
2001.07.04
200410084512.7
多种物理量测量地震预报仪
上海市向明中学
2004.11.24
2006.05.31
加速度感应地震预报装置
天津大学
2005.01.19
2005.08.24
200510073387.4
地震预报方法
赵长钧
2005.06.03
2005.11.16
 陆晶翔
2005.12.05
2007.02.07
200610037335.6
一种地震预报装置
冯建光
2006.08.22
2007.02.14
赵作敏
2006.09.08
 2008.03.12
200610129264.2
多功能地震探测与预报装置
梁富泉
2006.11.08
2007.04.18
于毅化
2006.12.12
2007.11.28
冯建光
2006.12.26
2008.04.16
哈力·喀甫
2007.05.12
2008.04.09
伊犁哈萨克自治州地震局
2007.11.06
2008.04.30
2.2 部分地震预警中国专利介绍
经上述相关专利分析可知,有2项申请来自地震部门(ZL90101272.6、CN200710169994.X),现对其发明内容做一介绍:
 
ZL90101272.6为国家地震局地质研究所1990.3.15申请的发明专利,这项专利在1992.10.7获得专利权,1997.4.30由于未缴年费专利权终止。该发明涉及一种利用卫星热红外异常做中强以上地震三要素临震预报的方法。利用卫星、卫星接收的处理设备,利用卫星热红外异常和有关气象震兆作临震三要素预报。
 
CN200710169994.X为伊犁哈萨克自治州地震局2007.11.6申请的发明专利,该发明于 2008.4.30初审公开。该发明涉及一种利用停产油井压力监测进行地震预报的方法及所用的系统,其要点是将停产油气井井口封闭,在井口设置压力检测装置,压力检测装置包含中央处理器、至少一个压力传感器和实时数据记录存贮器,至少压力传感器设于封闭后的井口内。与现有技术相比,应用本方法和系统,可以完全不受外界气象因素的影响对油气井中的多相流体压力进行实时监测,能够准确、长期、连续地利用停产油气井压力变化进行地震预报。
 
图6:CN200710169994.X公开的停产油井压力监测进行地震预报所用系统的结构示意图
 
 
参考文献
1、  JP7084061
 
2、  JP8285673
 
3、  GR1002900
 
 
 
 
7、国家知识产权局紧急通知继续做好抗震救灾工作
 
8、地震预测与预警概况简述

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