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通过对地震发生时铁路采取的应急处置措施和我国高速铁路地震监测系统现状的分析,提出建设铁路地震监测预警系统的必要性.为确定地震监测预警台站,研究在高速铁路沿线布置台站的技术方案,特在汉宜高速铁路进行列车通过噪声试验,采集列车通过测点引起的振动数据,探讨列车通过的最大振动加速度和测点与铁路正线距离之间的衰减关系.利用统计分析方法分析最大振动加速度和距离之间的衰减关系.利用频域分析方法设置低通滤波器,对列车引起的振动数据进行滤波,进一步减少列车对台站监测预警数据的影响,所提出的衰减关系及数据初步处理方法对高速铁路地震监测预警台站选取和建设具有指导意义. 相似文献
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《国际地震动态》2016,(3)
地震事件有突发性、概率低、预测难、破坏大等特点。随着强震动台网的密度和实时传输能力的提高,以强震动观测为基础的地震预警成为重要的防震减灾手段,近年来,在全球发展迅速。本文开展了地震预警系统中的强震动数据处理技术研究,主要完成的研究工作有:(1)利用强震仪自噪声识别方法给出仪器自噪声指标,与在安静基岩上直接记录的自噪声对比,结果表明,在普通环境下用该方法可以得到可靠的强震仪自噪声,可用于判别仪器是否适合预警监测。基线偏置对地震预警系统有严重影响,可以通过基线平移消除。对基线平移后的测试数据分析,发现地表倾斜和迟滞损失是引起基线漂移的重要原因。(2)针对环境噪声易造成系统误触发的情况,研究了用于地震预警系统的单台站抗干扰误触发算法。提取强震动记录和干扰记录触发事件后3s内数据的多个特征值,用于建立地震与干扰两类数据的判别准则。提出使用决策树判别干扰事件的方法,即利用强震动记录和干扰记录的特征值对决策树进行训练,训练后的决策树可以较好地区分地震事件和干扰事件。针对高速铁路地震监测预警系统中的每个台站都配置了两个传感器的情况,提出了利用单台站内两测点相关性进一步剔除干扰方法。将本文方法布设到了高速铁路沿线长期运行,其误报率为0%,同时对地震事件很灵敏。(3)针对一个台站只有一个传感器的情况,对比IIR低通滤波法和小波分析法在本文中的降噪效果;针对高速铁路地震监测预警系统中观测数据的降噪问题,提出利用高速铁路强震观测台站的双传感器配置和独立成分分析法,消除高速铁路行车振动噪声,比滤波法的效果更好。(4)研究地震预警中的地震定位和震级估算方法。综合利用方位角、震相到时、断层位置和地震活动信息,提出合成权重地震定位方法。结果表明,此综合方法提高了地震预警系统的时效性和准确性,但是,计算量大,由此提出,利用多目标寻优方法提高地震定位计算效率。对比3种典型的多目标寻优算法,确定了DEMO算法在本文中具有最快的速度和准确性。采用较多参数的人工神经网络降低震级估计误差,并且使用了大量的KiK-net井下强震动记录统计估计误差,结果表明,误差较小且在已知震中距的情况下,震级估计误差更小,能满足地震预警的需求。(5)针对地震预警自身特点和实际应用条件,给出了预警系统的构架、系统开发流程和关键技术以及系统测试方法等。介绍了本文研究成果和实现技术在我国高速铁路地震监测预警试验系统建设中的应用。 相似文献
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目前世界上地震预警系统基本都是通过地震台网来确定地震的震级并对地震进行定位,其预警准确性的提高主要依靠台网密度的增加。基于地震预警原理以及传感器技术,本文首次探讨了仅用单台地震监测传感器快速测定地震基本参数的可能性。设计了一种用于地震预警的地震监测传感器模块,阐述了确定地震参数的算法。该传感器模块能自动捡拾P波的到时,然后利用P波的初动信息确定地震的方位角,最后利用P波到达后前3s加速度数据确定地震的震级、震源距,并发出警告,达到地震监测及预警的目的。 相似文献
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为了及时、准确、可靠地发出地震预警信息,本文提出了一种基于贝叶斯理论的地震P波双参数预警方法。选取中国地震台网中心记录的四川地区的355条地震数据,统计P波触发后前3 s的P波平均周期τc和位移幅值Pd,结合贝叶斯理论建立震级和峰值加速度的预测模型,并以震级M4.5和峰值加速度为120 cm/s2为预警阈值,建立了地震危害性判别模型。与传统拟合方法进行对比仿真分析,并以汶川MS8.0地震为震例,进行地震危害性判别实验与分析。实验结果表明:本文提出的基于贝叶斯理论的地震 P 波双参数预警方法比传统拟合方法地震漏报率低 15.15%,可以快速、准确地估计震级与峰值加速度,并有效地评估地震的危害性,能够为地震监测预警提供数据支持和决策依据。 相似文献
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地震预警系统(EEW)中时间延迟制约着地震预警的时效性,缩短地震预警延迟时间能显著提高地震预报效能和应急反应能力。通过分析地震预警系统的延迟因素,分解从地震发生到预警信息发布过程的各个环节,计算出每个环节的时间延迟值,并对原地、异地和混合地震预警模式的地震预警水平、预警盲区半径进行对比,分析三种地震预警模式的时间延迟效应。结果显示,预警系统的时间延迟主要包含数据传输和数据处理两方面,实验室理论最少延迟时间为Δt=3.9s;主流预警系统平均延迟时间为Δt=14.3s;最先进的预警系统延迟只有Δt=8.7s。时间延迟同样影响着浅源地震(0~60km)的预警盲区半径,二者呈正相关性,当Δt=8.7s时,盲区半径最高达52.2km;当Δt=3.9s时,盲区半径最大只有23.4km。分析认为,有效缩短地震预警系统中的延迟时间,不仅能提高地震预警的时效性,同时能降低预警的盲区范围,对整个监测预报、预警和防灾减灾事业也有积极的推动作用。 相似文献
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当前信号远程传输方法，没有实现传输通道能量与传输通道信号并行，导致信号远程传输失真性较高。为提高地震信号远程传输的效率，提出新的高速铁路地震监测系统中信号远程传输技术。采用信号传输通道中地震信号能量的并行方法，通过信号传输通道中信号并行传输结构，实现信号在传输通道中双向传输；利用高频阻波电路阻断信号的高频载波通过谐振补偿电容，确保传输通道能量传输不受干扰；根据通道能量传输结构与信号传输过程，实现传输通道能量、信号并行，完成高速铁路地震信号远程传输中的失真控制。实验结果表明，所提方法丢包率较低，均值约为3%，远程传输时延仅为0.9 s，是一种低误差、高效率的高速铁路地震信号远程传输方法。 相似文献
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美国的地震监测工作起步较早,在台网设计、设备研制、软件研发、标准制定、数据管理和新技术应用等领域处于领先地位。近年来,随着移动互联网的发展,以及强震动观测、地震预警和大规模流动台阵等项目的推进,美国的地震数据产品实现了从单一向多元化、定制化的跨越。我国的地震监测工作虽起步较晚,但随着国家地震烈度速报与预警、“一带一路”地震监测台网和中国地震科学实验场等一系列重大项目的实施,地震站网密度、监测预警能力、地震数据智能处理、服务水平和新技术应用等方面都取得了跨越式发展。为更好地了解国际地震监测现状,文章从地震监测架构、地震台网布局、数据处理系统、地震预警系统和数据产品五个方面介绍了美国的地震监测工作进展,并与我国地震监测进行对比分析,可为我国地震监测预警事业规划和发展提供参考。 相似文献
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为实现广西区域地震预警需求,广西壮族自治区地震局在2016年部署了福建省地震局研发的地震预警系统。目前,地震预警系统运行正常,多次实现了针对广西地区的地震预警。针对2019年10月12日广西北流5.2级地震的预警事件,对预警系统各主要环节进行检验和效果评估。结果显示:在台网平均台间距25 km左右及波形数据延时约4 s的条件下,与正式报相比,地震预警系统首报发布时间距离首台触发用时10.2 s,其中等待触发时间3.1 s,震后12.0 s,震中距离偏差18.5 km,预警震级偏差0.3;终报震中距离偏差4.4 km,预警震级偏差0.2。结果表明,地震预警系统在广西北流5.2级地震预警事件处理上具备较好的时效性和准确性,具备了一定的预警能力。 相似文献
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随着中国高速铁路建设的飞速发展,对高速铁路地震预警系统的要求越来越迫切。目前我国建成的几条高速铁路地震监测及预警系统,都是在铁路沿线布置的台网,没有与当地地震台网实现地震信息共享,对于地震的精确定位以及强度估计存在一定的偏差。在高速列车快速制动后,如果能从地震台网获得相应的地震信息,对于制定高速列车恢复行车策略能够起到很大的作用。本文在对国外和国内高速铁路地震预警系统建设调研的基础上,结合我国目前建设的地震预警系统实际情况,提出了高速铁路地震预警系统快速制动及恢复行驶方案,以期对我国下一步高速铁路地震预警系统的建设提供参考。 相似文献
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高速铁路地震预警系统现状综述 总被引：4，自引：1，他引：3
地震是对高速列车安全运营威胁最大的自然灾害。在目前地震预报技术还很不成熟的情况下,发展地震预警技术是当前减轻或避免地震对高速铁路危害的重要措施。文中阐述了地震预警技术的原理及其在铁路方面的应用。对国内外已有的高速铁路地震预警系统的发展和现状进行了介绍。结合国内外的发展现状和京沪高速铁路对地震预警系统的实际需求,对我国高速铁路的地震预警系统进行了探讨。主要针对高速铁路预警系统的报警阈值,监测点的布置,列车控制方式和预警系统的基本组成等关键问题的研究现状进行了总结和探讨。对我国高速铁路地震预警系统的建立具有重要的借鉴意义。 相似文献
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本文对高速铁路与国家地震台网信息接入和资源共享方式进行了讨论。通过对组网模式和时延的分析及测试,在遵循目前地震系统信息传输模式的前提下,对于实时波形数据,可以根据实际情况采取国家中心型或者省局中心型的方式进行共享,用于高铁系统台站的补充,在地震预警发布阶段使用;对于地震速报信息,可以采取国家中心型的方式进行共享,用于地震信息的确认,在地震预警解除阶段使用。为了减小实时数据传输的时延以适应预警需求,应对数据采集器进行升级,并更新相应的流服务器的仪器适配器。 相似文献
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2021年2月13日晚,日本福岛县近海发生M7.3级地震,产生强烈振动,此次地震被认为是"3.11"地震的余震。首先介绍了PLUM方法的原理及日本气象厅地震预警系统对于PLUM方法的应用,评述了JMA地震预警结果。通过模拟PLUM方法在此次地震中的表现,由预测精度和有效预警时间两个指标来评估该方法的性能,并与日本气象厅发布的预警信息对比。模拟结果显示:受限于地震数据以及PLUM方法本身的原理,在震后第24 s发出第一次警报,不及使用P波预警与PLUM相结合的JMA地震预警系统及时。在地震前期0~40 s处于烈度剧烈上升阶段,预测精度较差;40 s之后的预测结果较为准确,预测精度高达100%。PLUM方法可以有效克服点-源模型中的弊端,特别是在多个地震同时发生的情况下预警效果良好,将PLUM方法纳入我国地震预警系统可以有效提高预警能力。 相似文献
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地震预警技术是减轻地震灾害的有效手段之一,而在预警系统中,震级的测定是最重要,也是最困难的。考虑到地震预警震级估算方法的区域性特点,本文利用内蒙古测震台网2016～2018年M_L≥2. 0地震波形数据共120条,分别采用P波3s时间窗内垂直向位移时程和P波全波段垂直向位移时程计算特征周期参数值,得到了地震预警震级的计算公式,并对其结果进行对比分析。结果显示,采用P波全波段关系式得到的结果较采用P波3s固定时间窗计算值收敛性更好,关系式拟合相关系数更接近1,能够对预警地震震级做出较好的估计。同时结合数据处理结果,探讨了地震预警的警报快速性和准确性之间的关系。 相似文献
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传统地震预警方法通过在地震频发区域部署高密度地震监测台网,进而构建区域地震预警系统。但此方法所需投资较高,同时还需要政府和不同行业间的密切合作,使得大部分位于地震频发区域的国家和地区无力支撑地震预警系统的建设与运维。随着微机电系统技术的发展以及智能手机的普及,地震预警技术出现了新的研究方向,利用智能手机开展地震预警具有巨大的发展潜力。迄今为止,国内外已研发完成多款诸如MyShake、i-jishin之类的手机端APP地震预警软件。本文详细描述了利用手机端内嵌MEMS芯片开展地震预警的研究进展,较为系统地总结了在手机端进行地震预警时所涉及的处理流程以及相关算法。 相似文献