地震以其突发性和破坏性著称，经常导致重大的人员伤亡和财产损失。地震监测是地质灾害监测的关键环节，在保护人民生命财产安全、提升社会灾害应对能力方面发挥着重要作用。传统地震监测方式面临地震活动的不确定性、高昂的建设与维护成本、有限的覆盖范围、数据处理的滞后性以及人为因素的影响等多重挑战，限制了地震预警的准确性和时效性，亟需技术创新与国际合作以提升监测能力。
近日，云南大学万艳芬团队首次设计并开发了一种静电感应摆（EIP），用于地震预警系统的创新构建与维护，旨在解决当前存在的问题，包括所需资金庞大、分布不均以及偏远或人口稀少地区缺乏覆盖。这种创新的EIP包括一个摆和一个静电感应传感器，该传感器能够在运动过程中检测到电势的微妙变化，其最小可检测振动强度为0.17 m/s²。此外，还设计了一种辅助以EIP、数据采集模块和机器学习技术的地震监测和预警系统，用于实时分析和决策。一旦发生地震，该系统会自动向相关部门或个人发送警报，以便提前采取防护措施。这种成本低廉、便于携带且分布广泛的地震监测解决方案是对现有系统的补充，即使在偏远地区也能轻松部署。
图1 静电感应摆（EIP）地震预警系统的实现方案
图2 静电感应摆（EIP）的振动特性
图3 静电感应摆（EIP）的尼阻特性
图4 静电感应摆（EIP）外力诱发的共振特性
图5 静电感应摆（EIP）在地震监测中的数字化方案
原文题目：Electrokinetically propelled digital pendulum for seismic alert
论文第一作者：Guomin Ye
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157338
