山西数字测震台网数字地震仪传递函数的测定及特性分析

介绍了山西数字测震台网EDAS-24IP+BBVS型数字地震仪传递函数的特征和测定方法,对地震仪阶跃标定及正弦标定计算分析,得出台站工作状态、地震计周期、阻尼、主零极点参数的变化情况;并对数字地震仪的频带范围、通频带的平坦程度、三分向幅频响应的一致性进行了讨论和分析。认为台网的系统特性是稳定和可靠的。     

天水地震台数字观测系统几次故障的排除方法

引言 随着“九五”数字化改造的结束,地震台站用于地震监测的模拟仪已经被数字地震仪所取代,如何尽快熟悉掌握数字地震仪的性能,有故障出现时能够做出准确判断,并加以排除,使其尽快恢复正常记录,维护数字地震观测系统的正常运转,是台站同志面临的新问题。天水台的数字地震观测系统曾几次出现故障,在此我们将排除该系统故障的过程介绍给大家,以供参考。 1 数字观测系统概况 天水台数字地震仪架设于1998年11月,配备FBS-3A宽频带速度平坦型响应地震计和EDAS-3数据采集器。采集器的串行接口COM1通过长线驱动器加多功能卡,和700 m长的铜芯…     

地震观测传递函数的精度问题

数字地震观测的传递函数由反馈地震计和地震数据采集器的传递函数合成。地震数据采集器的传递函数主要用数字算法生成,其精度可以做得很高。反馈地震计是机电一体化的模拟传感部件,其传递函数的精度和稳定性均欠佳。尤其是由反馈地震计生成的主导二阶极点,对应传统地震观测的周期和阻尼两个重要参数,其精度和稳定性往往较低,不利于地震学研究深入发展的需要。以四川地震观测的标定数据为例,说明数字地震观测传递函数的精度和稳定性急待改进。     

最小相位地震仪及其相频特性的确定

本文根据最小相位系统判据,对目前我国地震台站普遍使用的几种类型地震仪做了分析指出,这些仪器都是最小相位系统;最小相位系统的相频特性可由其幅频特性计算出来.作者按照地震台站观测规范规定,标定了 DD-1型、DK-1型和基式地震仪的幅频特性.然后,用希尔伯特(Hilbert)变换由实测幅频特性计算了它们的相频特性.并把计算结果与用相位特性测试仪器实测的结果做了比较:对于 DD-1型地震仪,在从0.0125秒到12.5秒的周期范围内,最大误差小于5;对于 DK-1地震仪,在从0.05秒到100秒的周期内,最大误差小于5;对于基式地震仪,在从0.01秒到100秒的周期范围内,最大误差小于1.5.这种方法可以解决台站仪器相频特性的标定问题.标定精度比快速傅里叶变换(FFT)方法和用近似解析表达式计算方法要高.应用这种方法的关键是能对被测系统幅频特性曲线高频段和低频段的斜率做出正确的判断.这种方法的误差取决于幅频特性曲线的标定精度.用插值方法计算,计算的尾差和截断误差可以不必考虑.      

正弦标定波形组起始点的自动判别方法

地震观测系统标定的完整含义包括系统特性的测定和系统灵敏度的测定。系统灵敏度标定的最佳方法是振动台标定。由于地震台站不具备振动台标定的条件,因而目前普遍采用电动式力激励稳态正弦波标定的方法,即由一组正弦标定波形自动计算出幅频特性,并得到系统灵敏度。要实现计算程序的自动化,那么正弦标定波形组起始点的判断尤其重要。文章结合滑动短长平均法和AIC算法,提出了一种自动判别正弦标定波形组起始点的方法。     

用复曲线拟合方法确定DD-1和DK-1型电子放大地震仪的传递函数、频率特性和时间特性

地震仪的动力学特性通常是用频率域中的幅频特性和相频特性表示的,但是,合成地震图和由地震图恢复地面的真实运动都是在时间域中进行的,这就需要知道地震仪的时间特性（脉冲响应特性）。从理论上讲,可以由实测地震仪的幅频与相频特性通过快速傅里叶变换（FFT）用数值方法把时间特性计算出来,但是,计算结果表明,误差很大,尤其是在初动部分。因此,计算地震仪的时间特性应该从地震仪的传递函数出发,通过拉普拉斯反变换求得。 目前,我国基准地震台上使用三种类型地震仪:直接耦合地震仪、电流计记录地震仪和电子放大地震仪。前两种地震仪,它们的运动方程和传递函数已知,传递函数系数可以通过经典的分段标定方法求得。但是,对于电子放大地震仪,由于引入电子线路,首先必须确定电子线路部分的传递函数及其系数,然后再求出它们的频率特性和时间特性的解析表达式。 作者根据DD-1和DK-1型电子放大地震仪的分段标定结果,用复曲线拟合方法求出了它们的传递函数,并由传递函数导出了频率特性和时间特性的解析表达式,计算出了DD-1和DK-1型地震仪的幅频特性曲线、相频特性曲线和时间特性曲线。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

书评——介绍《地震观测系统的标定与检查》

地震出版社将于最近出版一部由王广福编著的测震学专著:《地震观测系统的标定与检查》。这本书概括总结了当前世界各国通用的地震观测系统中仪器标定的理论基础和实验方法,它既包括了三十多年来我国广泛应用于地震台站(网)中常规的标定法,又介绍了近期世界各国发展起来的新手段,包括快速傅里叶变换(FFT)、相关分析法、曲线拟合法等数据处理方法在地震观测系统标定中的应用。     

CASIO FX—602P程序计算器及其在地震台站的应用

本文主要叙述了 FX—802P 型程序计算器的性能,并介绍了其在地震仪标定和震级计算中的应用。通过应用,作者认为应该在所有的地震台站配备程序计算器,以促进整个地震台站工作的科学技术水平向前发展。     

SHM在数字地震波形分析中的应用

模拟地震学向数字地震学的转变具有划时代的意义。我国“九五”期间陆续建成了48个国家数字地震台站,记录了丰富的数字地震波形资料。介绍了对这些资料进行分析的一套软件SHM,并给出了部分分析结果。     

数字地震仪防潮技术的实验研究

近年，我国建立了大批的数字化地震台站，数字地震观测正逐渐取代模拟观测。而其地震计因采用电子反馈技术及其较宽的频带等，容易受到潮湿、气流扰动、温度变化等因素的影响，使地震记录产生无规则的漂移，尤其是仿真中长周期后更明显。为解决这些问题，本文介绍一种用于FBS-3A型地震计的保温防潮防护罩的设计制作原理，鹤岗地震台实际使用后效果显著。     

烈度仪记录与强震及测震记录的对比分析以2015年河北昌黎ML4.5地震为例

以2015年河北昌黎M_L4.5地震中测震、强震及烈度仪台站记录到的事件波形为研究对象,通过对比分析挑选的两组观测台站的记录波形以及不同台站的噪声记录特征,获得了烈度仪台站观测记录能力及特点的认识.结果表明:烈度仪台站产出的记录在部分频段 (1—10 Hz) 与传统强震台站、测震台站均有较好的一致性,但在中长周期部分存在较大差异;在相同观测频带 (0.1—10 Hz) 下,由烈度仪台站记录积分得到的速度时程、位移时程也与强震台站、测震台站的观测结果具有良好的相关性,说明烈度仪台站产出的加速度记录具有一定的可积分性;烈度仪台站记录的噪声水平远超出强震台站和测震台站,基本为仪器自噪声,不包含天然地脉动成分.此外,由于本研究所用的烈度仪采用了16位的A/D转换器,对震相到时的精确拾取产生了不利影响.综上,本文认为烈度仪台站较适用于中强地震的近场观测.      

北京遥测地震台网数字记录与模拟记录在波形对比和震级对比方面的研究

利用“九五”期间北京遥测地震台网部分地震台站模拟信号和数字信号并行的条件,通过开展模拟记录、数字记录与仿真处理记录在波形对比和震级对比方面的研究工作,我们认为可以实现区域地震台网从模拟记录系统到数字记录系统在常规数据处理方面的平稳过渡,建议在近震的数字记录中采用DD-1仿真震级。     

新疆数字地震台站观测动态范围和台基噪声的分析

介绍了新疆数字地震台仪器的配置,对新疆23个数字地震台站台基噪声进行分析计算。台站的观测动态范围,反映了观测仪器本身的性能和台基环境干扰背景的水平,有效动态范围大小反映记录地震信号的最大能力。台站(台网)的监测能力不仅取决于仪器的性能,而且还与台基的噪声背景有关。得出了各地震台台基的脉动噪声的均方根值、观测动态范围、地噪声功率谱。有效观测动态范围的大小与数字地震仪的种类和配置有关。新疆23个数字地震台中的21个台的台基地动噪声在1~20 Hz内符合中国数字测震台网技术规程的要求,而另外2个台,即二宫和石河子数字地震台没有达到规定指标。     

单台MB和MS震级与CENC震级偏差分析

由于安庆地震台数字化测震仪及分析软件所测定的地震震级与中国地震台网中心(CENC)所测定的地震震级偏差较大,选用安庆地震台9个月的观测资料从MB震级与MS震级两个方面进行分析,在相关性较好的基础上,得出单台定位的台基校正值,并分析了偏差产生的原因,为安庆地震台单台地震分析工作提高准确度提供了一定的理论基础.     

全国测震台站仪器方位角普查校正

针对测震台网台站方位角普查校正实际需要和方位角普查工作技术要求,提出测震台网台站方位标志安装、台站新安装地震计方位测定、已运行台站地震计方位角普查校正的操作方法,以及摆墩与摆坑型场地地震仪输出极性的检测判定方法。     

地震台站自动监控与管理软件

研发地震台站自动监控与管理软件,其主要功能是对台站不同种类的数字化地震仪器,按照不同的通讯规程和特征进行自动连接登录,数据采集,判断仪器工作状态和数据异常情况并进行告警;工作日志自动填写;对日常工作中的突发或惯例性事件提醒,充分发挥程序的人工智能优势。告警可采用音乐、网络平台、短信猫方式。软件在几个台站的应用情况显示,其方便高效,能确保仪器工作正常,减少人为失误,对提高观测质量、及时发现数据异常具有积极作用。     

辽宁省强震动观测信息管理自动化

辽宁省目前的强震仪器具备大存储量、自动触发、自动报警、本地串口通讯、远程Modem或TCP／IP通讯等功能,这些功能为强震动数据记录、存储以及相关地震信息自动传输创建了硬件基础。随着辽宁省数字化强震动观测网络的逐步建成和完善,在现有通讯网络基础上,实现了强震台站信息管理自动化。