晋冀蒙临时测震台网的技术构成

李相平，闫俊岗，张新东

(河北省地震局邯郸中心台，河北　邯郸　056001)



晋冀蒙临时测震台网的技术构成

李相平，闫俊岗，张新东

(河北省地震局邯郸中心台，河北邯郸056001)

摘要：为提高晋冀蒙交界地区微震事件监测能力，以现有固定测震台站为基础增设临时地震台，并组网形成高密度临时测震台网；本文系统介绍了该临时测震台网的架设、运行方式、数据产出等关键环节。通过1年多的运行，该临时台网的组建使晋冀蒙交界地区的监测水平显著提升。

关键词：临时台网；架设；构架

0引言

晋冀蒙交界地区在构造上位于北东向的山西断陷构造带、太行山断隆构造带、近东西向的燕山断隆构造带及北西向的张家口—渤海活动构造带的交接部位。该地区构造活动比较强烈，强震频繁发生，是研究现今构造运动的有利场所[1-2]。同时，在该地区开展强震短临跟踪工作对首都圈地区强震危险趋势估计具有重要意义。

当前，晋冀蒙交界地区现有的测震和前兆等监测条件有限，对强震孕育发生过程和短临危险状态的把握存在一定困难。借鉴以往工作经验，河北省地震局联合山西省地震局、内蒙古自治区地震局、地球物理研究所、北京大学地空学院等单位协同配合，共同开展晋冀蒙交界地区强震短临跟踪的专项研究。

为提高专项研究区微震事件监测能力，增强地震事件震源参数的可靠性，以专项研究区现有固定测震台站为基础增设流动地震台，并组网形成高密度临时测震台网。

1台网概述

晋冀蒙临时测震台网采用虚拟组网方式，共接收研究区周围92个固定测震台站和39个流动测震台站的数据，其中，河北局15台、山西局18台、内蒙局6台，所有台站共131个为专项研究提供服务。

临时测震台网平均台间距为20～40 km，既可以面向重点断裂加密监控，还能兼顾主动源监控系统的信号接收。流动测震台站配置4G无线实时传输设备，实现数据的无线实时传输。台站布设单位负责接收并上传到中国地震局流动测震数据平台，实现数据的实时共享。晋冀蒙临时测震台网台站分布及台网监测能力图如第32页图1所示。

2技术系统构成

2.1台站技术系统

流动测震台站设备主要包括地震计、数据采集器、GPS、4G路由器和电源系统。其中，电源系统采用“交流电+电瓶”供电方式。台站技术系统如第32页图2所示。

2.2台网中心技术系统

台网中心技术系统主要由以服务器为主的硬件设备、JOPENS测震台网数据处理软件包组成。各省建设的临时台站依靠4G网络传输到本省局的服务器上，临时台网中心服务器依托网络环境，通过虚拟组网方式把研究区域所有流动台站和固定台站实时波形数据汇集到数据流服务器上，实现研究区域内台站数据的实时记录和监控(见第33页图3)。最后，由河北省地震局邯郸中心台安排专人负责事件的扫描分析，将分析结果上传至河北省地震局FTP服务器实现数据共享。

3系统功能与应用

3.1系统的功能与特点

晋冀蒙临时测震台网的建立，不仅为合作开展强震跟踪研究工作提供了样板，而且开创了合作区内临时测震台网的建设、运维及数据结果共享的先河，有利于晋冀蒙交界区防震减灾工作的开展。虚拟临时测震台网的功能齐全，主要包括：

(1) 实时记录地震波形。

图1　晋冀蒙临时测震台网台站分布及台网监测能力图Fig.1　Stations distribution of temporary seismic network in junction of Shanxi, Hebei and Inner mongolia and the monitoring capabilities

图2　台站技术系统Fig.2　Technical system of the stations

台网中心可同时接受131个测震台站的实时测震波形数据，并对各道地震数据进行实时检测，自动触发形成地震事件记录。

(2) 人工地震事件拾取功能。

为了使微小地震事件不漏记，值班人员按小时浏览连续波形找出地震事件处理后提交数据库，根据需要把连续波形数据与事件波形数据刻盘长期保存。

(3) 人机交互处理地震事件能力。

对台网自动检测记录或人工截取的地震事件由值班人员进行更精细的人机结合定位分析处理，并将结果提交数据库。每月定期出版《台网地震观测报告》和《台网地震观测目录》，为科研人员提供基础数据。

3.2运行情况

台网自2014年9月运行以来，系统运行正常，记录数据质量较高。2014年9月至2015年12月，台网共记录到监测范围内地震310次，0.0～0.9级地震26次，1.0～1.9级地震162次，2.0～2.9级地震94次，3.0～3.9级地震26次，大于4.0级地震2次。其中，周边记录到的最大地震为2014年9月6日18时37分发生于河北省涿鹿县的M4.3级地震。第33页图4为晋冀蒙临时地震台网地震记录分布图。

4结论与讨论

通过加密地震观测，晋冀蒙交界地区的监测水平得到显著提高。根据台网的技术与运行情况，得出以下认识：

(1) 固定台站和临时台站相结合的虚拟组网方式应成为开展联合研究的发展趋势。即以区域现有台站为基础，适当架设临时台站为研究提供更多的数据资源。

(2) 测震台站是台网构成的关键，技术维护至关重要。作为观测数据产出的基本单元，需要维护和建设由观测仪器、数据采集器、处理计算机、通讯网络等共同构成的数字台站观测系统。维护数字化台站，要求台站人员具备仪器技术、分析处理方法等专业技术，还需要掌握计算机软件、数据库、通讯技术等快速发展的新知识结构。

图3　台站数据传输拓扑结构图Fig.3　Data transmission topology of the stations

图4　晋冀蒙临时地震台网地震记录分布图Fig.4　Seismic record distribution of temporary seismic network in junction area of Shanxi, Hebei and Inner Mongolia

(3) 基于高速网络平台的数据传输丰富了台网可利用的台站数据资源，提高了台站资源的利用率。丰富而高质量的数据资源、多样的数据产品基于高速的网络环境为管理部门及地震预报、地震科学研究和其他相关学科研究应用提供更及时、详尽的地震信息和数据服务。

参考文献：

[1]中国地震局监测预报司.地震学与地震观测[M].北京：地震出版社,2007:205-255

[2]李宏鉴(W.H.K.Lee)，斯图尔特(S.W.Stewart).微震台网的原理及应用[M].北京：地震出版社,1984.

文章编号：1000-6265(2016)02-0031-04

收稿日期：2016-02-25

基金项目：晋冀蒙交界地区地质危险性和对策研究(DZ20150428102)。

第一作者简介：李相平(1958—)，男，河北省涉县人。工程师。

中图分类号：P315.94

文献标志码：A

Technology Composition of Temporary Seismic Network in Shanxi,Hebei and Inner mongolia

LI Xiang-ping, YAN Jun-gang, ZHANG Xin-dong

(Handan Central Seismological Station of Earthquake Administration of Hebei Province, Handan, Hebei 056006, China)

Abstract:In order to improve the microseismic monitoring ability in junction area of Shanxi, Hebei and Inner mongolia Province, temporary seismic stations are added on the basis of the existing fixed seismic stations. And high density temporary seismic network is formed. The construction, operation mode and data output of the temporary seismic network are introduced. The monitoring level in junction area of Shanxi, Hebei and Inner Mongolia has improved significantly since the operation of the temporary seismic network more than a year ago.

Key words:Temporary seismic network; Construction; Framework