Analyse du contexte :
En raison de leur situation géographique particulière, certains endroits en Chine sont sujets à des catastrophes naturelles telles que les typhons (ouragans), les tremblements de terre, les tsunamis, les ondes de tempête et la foudre. Par exemple, un séisme de magnitude 7,0 a frappé le comté de Jiuzhaigou, préfecture d'Aba, province du Sichuan, le 8 août 2017. Selon les statistiques, environ 70 % des catastrophes en Chine sont des tremblements de terre, des inondations et des coulées de boue. Certaines catastrophes naturelles ne sont pas surveillées avec précision en raison de moyens techniques. Il est important de renforcer la technologie de surveillance et les capacités d'alerte précoce en cas de catastrophes naturelles soudaines, ce qui est le besoin fondamental d'une surveillance des catastrophes naturelles par tous les temps, toute la journée et sur toute la surface.
自然灾害监测作为防灾减灾工作的重点，科技部曾围绕大地震灾害监测预警与风险防范、重大地质灾害快速识别与风险防控、极端气象灾害监测预警及风险防范、多灾种重大自然灾害评估与综合防范等进行科研攻关及开展相关应用示范。作为一家研究生产于一体的高技术企业，国创智能积极响应国家号召、持续攻关，基于巨磁阻抗效应和具有轴向采集特性研制的微磁基础传感器在自然灾害如地震、海啸和山体滑坡等方面应用具有重大的创新意义。
La surveillance des catastrophes naturelles est au cœur de la prévention et de l'atténuation des catastrophes. Le ministère de la Science et de la Technologie a mené des recherches scientifiques et des applications et démonstrations connexes sur la surveillance, l'alerte précoce et la prévention des risques de catastrophes sismiques majeures, l'identification rapide, la prévention et le contrôle des risques de catastrophes géologiques majeures, la surveillance, l'alerte précoce et la prévention des risques de catastrophes météorologiques extrêmes, l'évaluation et la prévention globales des grandes catastrophes naturelles multirisques, etc. En tant qu'entreprise de haute technologie intégrant la recherche et la production, Guochuang Intelligent répond à l'appel national et continue à traiter des questions clés. Le capteur micromagnétique de base basé sur l'effet GMI et les caractéristiques d'acquisition axiale est utilisé lors de catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre, les tsunamis et les glissements de terrain, et l'application est d'une grande importance en termes d'innovation.
地震是由自然原因引起的地壳颤动，是地下动力活动所产生的向周围传播的快速颤动。地震的破坏性及难以预测性往往会给人类造成巨大生命威胁及财产损失，甚至会产生海啸，威胁到数千公里的大洋彼岸的国家。研究表明，地震发生前后往往会伴随地磁异常的产生。通过推算估计，震级 M=6~9.5级的破坏性强震，在震中附近 1km处，临震前的地磁异常信号幅度可高达 102~105nT 量级。
Le séisme est une vibration de la croûte causée par des facteurs naturels, ainsi que la diffusion rapide des vibrations dans les environs générées par les activités électriques souterraines. La nature destructrice et imprévisible des tremblements de terre provoquera souvent de nombreuses menaces de mort et pertes matérielles pour l'homme, et générera même des tsunamis, menaçant des pays de l'autre côté de l'océan sur des milliers de kilomètres. Des études ont montré que les anomalies géomagnétiques sont souvent suivies avant et après le séisme. On estime par calcul que pour un fort séisme destructeur de magnitude M=6 à 9,5, à 1 km près de l'épicentre, l'amplitude du signal d'anomalie géomagnétique avant le séisme est de 102 à 105 nT.
根据磁异常特征，可以利用国创高灵敏度、高响应速度的磁传感器采集该磁异常变化，并以此作为地震预报与监测的重要磁测手段。国内用于地震监测的微磁传感器一般依赖进口，价格昂贵，而且高精度的磁传感器还限制进口。而国创完全自主研制的高精度微磁基础传感器，噪声水平可达到20pT，完全可以满足地震监测的需求，弥补国内技术空白。而达到一定震源深度和烈度的地震均可以产生海啸，利用地震监测技术，还可以进行海啸预警报告。利用微磁基础传感器还可以监测山体滑坡等自然灾害。
Selon les caractéristiques de l'anomalie magnétique, on peut utiliser les capteurs magnétiques à haute sensibilité et à grande vitesse de réponse de Guochuang pour enregistrer la variation du changement de l'anomalie magnétique comme un moyen important pour prévoir et surveiller les séismes. En général, les capteurs micromagnétiques locaux destinés à la surveillance sismique sont importés et coûteux, et l'importation de capteurs magnétiques de haute précision est limitée. Le niveau de bruit du capteur micromagnétique de base de haute précision développé indépendamment par Guochuang atteint 20 pT, ce qui peut répondre aux besoins de la surveillance sismique et combler le fossé technologique national. Un séisme qui atteint une certaine profondeur et intensité focale peut générer un tsunami, et l'utilisation de la technologie de surveillance sismique peut également être utilisée pour les rapports d'alerte aux tsunamis. Le capteur micromagnétique de base peut également être utilisé pour surveiller les catastrophes naturelles telles que les glissements de terrain.
功能：
利用国创微磁基础传感器组成的地震监测系统，可以监测最低达到20pT的微弱地磁变化，完全可以监测5级甚至更低的地震前的地磁异常的变化。震前兆地磁异常变化，还可以利用其他监测手段如地形变观测、地电观测数据等进行综合分析，及时发出地震预报，为抗震救灾提供及时有效的信息，从而挽救或减少人民的生命和财产损失提供提供更加充足的时间。
Fonctions :
Le système de surveillance sismique composé du capteur micromagnétique de base Guochuang peut être utilisé pour surveiller la faible variation géomagnétique jusqu'à 20 pT, et permet de surveiller la variation des anomalies géomagnétiques pour les précurseurs sismiques de magnitude 5 ou même inférieure. La variation des anomalies géomagnétiques pour les précurseurs sismiques peut également être analysée de manière exhaustive avec d'autres méthodes de surveillance telles que les données d'observation des variations topographiques et d'observation géoélectrique, etc., et les prévisions sismiques peuvent être publiées en temps utile afin de fournir des informations opportunes et efficaces pour les secours en cas de tremblement de terre, ce qui laisse plus de temps pour sauver des vies et réduire les pertes matérielles.
原理：
磁异常目标含有铁磁性特征（如铁、钴、镍等）材料，我们利用国创微磁基础传感器阵列探测铁磁性目标引起的磁异常信息，根据相应的模型算法，可以判断该铁磁性目标的相关特征信息。磁场强度大小与目标距离立方呈反比关系，H∝M/R3。地震发生前会伴随地磁场异常变化，利用国创地震监测仪实时在线采集地磁数据，当监测到地震发生前的磁异常变化时，根据相应的模型算法，及时向有关部门预报地震有无及地震的大小，从而为人们逃生和挽救财产提供宝贵的时间。国创地震监测系统还可以应用在海啸监测预报、山体滑坡等地质灾害的监测、矿井塌陷事故监测预报等领域。
Principe :
La cible de l'anomalie magnétique contient des matériaux ayant des caractéristiques ferromagnétiques (comme le fer, le cobalt, le nickel, etc.). Nous utilisons le réseau de capteurs micromagnétiques de base de Guochuang pour détecter les informations d'anomalie magnétique produites par la cible ferromagnétique. Selon l'algorithme du modèle correspondant, les informations relatives aux caractéristiques de la cible ferromagnétique peuvent être déterminées. L'intensité du champ magnétique est inversement proportionnelle à la distance cubique de la cible, H∝M/R3. Avant qu'un séisme ne se produise, il sera accompagné de changements anormaux dans le champ géomagnétique. Le moniteur sismique de Guochuang est utilisé pour collecter des données géomagnétiques en temps réel. Lorsque les changements anormaux avant le séisme seront surveillés, l'algorithme du modèle correspondant sera utilisé pour prévoir à temps l'apparition du séisme et son ampleur pour les services concernés afin de donner aux personnes un temps précieux pour s'échapper et sauver les biens. Le système de surveillance sismique de Guochuang peut également être utilisé pour la surveillance et la prévision des tsunamis, des glissements de terrain et autres catastrophes géologiques, des accidents dus à l'effondrement de mines, ainsi que dans d'autres domaines.
技术解决方案：
地震监测系统由磁异常数据采集模块、数据处理模块、软件算法、滤波、比对、传输、显示等部分组成。其中最核心的关键技术是微磁基础传感器技术、数据滤波处理计算技术、比对显示技术。
Solution technique :
Le système de surveillance sismique se compose d'un module d'acquisition de données sur les anomalies magnétiques, d'un module de traitement des données, d'un algorithme logiciel, de filtrage, de comparaison, de transmission et d'affichage, etc. Les technologies clés les plus importantes sont notamment la technologie des capteurs micromagnétiques de base, le filtrage des données, la technologie de traitement et de calcul, et la technologie d'affichage par comparaison.
国创地震预警系统示意图 | Schéma du système d'alerte sismique précoce de Guochuang |
微磁探测器捕捉地震波信号 | Le détecteur micromagnétique détecte les signaux des ondes sismiques |
微磁探测器 | Détecteur micromagnétique |
预警中心 | Centre d'alerte précoce |
个人接受终端 | Terminal récepteur individuel |
行业接收终端 | Terminal récepteur industriel |
个人 | Individuel |
公共场合 | Lieux publics |
核电厂 | Centrale électrique |
化工厂 | Usine de produits chimiques |
高铁 | Liaison ferroviaire à grande vitesse |
精密生产 | Production de précision |
地震监测系统技术路线图 | Feuille de route technologique du système de surveillance sismique |
地震监测仪实时采集磁异常数据 | Le moniteur sismique recueille en temps réel les données relatives aux anomalies magnétiques |
数据滤波处理 | Filtrage et traitement des données |
数据计算 | Calcul des données |
数据传输 | Transmission des données |
显示/报警 | Affichage/alarme |
系统主要组成：
1、地震监测系统由微磁基础传感器阵列、通讯模块、数字信号处理单元等组成；
2、微磁基础传感器阵列安装地震台监测站；
3、相关算法包括：微磁基础传感器阵列标定、环境噪声抑制、磁异常目标小信号处理、比对判决算法等；
4、网络数据中心：微磁基础传感器阵列数据、磁异常预警定位信号等数据信息汇集；
5、终端控制台：显示地震监测系统工作状态，预警信息。
Principaux composants du système :
1. Le système de surveillance sismique est composé d'un réseau de capteurs micromagnétiques de base, d'un module de communication, d'une unité de signal numérique, etc. ;
2. La station de surveillance sismique est installée sur le réseau de capteurs micromagnétiques de base ;
3. Les algorithmes connexes comprennent : l'étalonnage du réseau de capteurs micromagnétiques de base, la suppression du bruit ambiant, le traitement des petits signaux des cibles d'anomalie magnétique, l'algorithme de décision par comparaison, etc. ;
4. Centre de données du réseau : collecte de données et d'informations telles que les données des réseaux de capteurs micromagnétiques de base et les signaux de positionnement des anomalies magnétiques pour une alerte précoce ;
5. Console du terminal : affiche l'état de fonctionnement et les informations d'alerte précoce du système de surveillance sismique.
地震监测系统关键技术路径 | Itinéraire technique clé du système de surveillance sismique |
磁敏感材料制备 | Préparation des matériaux magnétiques sensibles |
微磁基础传感器设计 | Conception du capteur micromagnétique de base |
微磁基础传感器阵列设计 | Conception du réseau de capteurs micromagnétiques de base |
磁传感器阵列标定 | Étalonnage du réseau de capteurs magnétiques |
地震监测系统信息采集和预警算法 | Algorithme de collecte d'informations et d'alerte précoce du système de surveillance sismique |
地震监测磁数据组网 | Réseau de données magnétiques pour la surveillance sismique |
信息传输和显示 | Transmission et affichage des informations |