基于频谱分析的VP垂直摆倾斜仪10Hz数据的应用展望

来源 :科学导报·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LOVE85954709
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  固体潮是指固体地球在日、月引潮力的作用下产生的周期性形变的现象。而地倾斜固体潮是指这种形变引起的在地球铅垂线方向的变化。对地倾斜固体潮的记录和研究是进行地震前兆观测的重要手段之一。
  十七世纪末,在牛顿发现万有引力定律并用于解释潮汐现象的同时,人们就想象到太阳和月亮的引潮力将会引起铅垂线方向发生变化。当时有许多人试着测量太阳和月亮的引潮力对自由悬挂的铅垂摆的平衡位置的变化,并做了大量试验,由于测量灵敏度不够,均未成功。直到十九世纪德国人Hengler发明了水平摆,用机械方法将位移量放大了很多倍之后,才测到了倾斜固体潮,水平摆倾斜仪由于灵敏度高,一直使用至今。
  由于太阳和月亮的引潮力引起的铅垂线方向的变化是有规律的,若将倾斜固体潮的影响通过分析计算加以滤除,就可将地面的倾斜变化分离出来。潮波的主要部分为半日波和全日波,是以若干小时为周期的,而地倾斜的非潮汐变化过程很长,在大多数情况下是非周期性的。
  垂直摆倾斜仪采用摆的铅垂原理:垂直摆由柔丝、摆杆和重块三部分组成,摆在没有振动的条件下处于铅垂状态,当由于振动发生倾斜变化时,摆平衡位置发生变化,摆和支架之间的相对位置发生变化,电容式位移传感器的动片和定片之间的间距也相应的发生变化,通过传感器将这种变化转换成电信号。
  抚顺境内,目前共拥有4个地震前兆形变观测山洞,分别为:抚顺台山洞、北大岭山洞、木奇山洞、南山城山洞。其中含地倾斜观测仪器多套:3套DSQ、1套SSQ-2I、2套VP和2套SQ70(已停测)。这为本地区进行大地形变的地倾斜观测提供了良好的观测数据和分析数据的基础。
  南山城地震观测站和木奇地震观测站原各有一套SQ70仪器,随着维护困难,逐渐停测,并分别安装了一套VP。
  VP型垂直摆倾斜仪是由武汉地震仪器研究所在VS垂直摆倾斜仪基础之上研发的新型地震前兆观测设备,其优于千分之一角秒的分辨力和拓宽的频带不但满足了对地倾斜固体潮的观测,并且也能记录到缓慢地震和长周期地震等更多的地震信息。
  在实际的前兆观测过程中,我们也发现,VP摆倾斜仪对地震的记录十分敏感,无论是远震、近震、还是地方震,都有很好的记录数据曲线,这就说明VP摆倾斜仪针对地下振动的反应程度是很高的,甚至在一些长基线倾斜仪,如DSQ水管倾斜仪记录到的不是十分清晰的地震波数据上,VP摆倾斜仪都能准确的记录到完整、倾斜、便于分别的地震波数据。其作为近些年异军突起的短基线前兆观测倾斜仪,以其更加优越的安装调试流程、电路设计、调零标定动作的操作等诸多优点,被广泛的用到了量程小、精度要求高的位移测量上。
  作为高采样的数据,通过国家局或省局服务器作图提取数据,能够得到秒采样的数据文本,若通过地震前兆处理系统软件进行处理,我们会接触到分钟值的VP摆倾斜仪数据,分钟值的数据不但易于处理分析,也方便与其他分钟值采样的前兆数据进行对比分析。
  但其实在VP垂直摆倾斜仪除了提供分钟值和秒值数据之外,它还产生一个10Hz的数据文件,将这些“分”、“秒”、“10Hz”的数据文件进行分别下载,依次得到三个不同后缀的数据文件,三个后缀分别为:“.epd”、“.sec”、“.010”。
  “.epd”后缀数据文件是分采样,也就是分钟值、“.sec”是秒采样,而“.010”就是10Hz数据,也就是0.1秒采集一个数据,那么,单位时间内它的数据量就是秒采样数据的10倍。扩大了10倍的数据量,这无疑丰富了大量的前兆观测分析数据。
  从南山城地震观测站、木奇地震观测站的两台套VP垂直摆倾斜仪分别对同一个地震的记录来看,分别从分钟值、整点值和10Hz值,来看,数据显示越来越清晰,数据包含的内容越来越多。
  这是一个2020年发生的盖州地震,记录这段波形的是抚顺木奇地震观测站。我们对这三段信号进行了频谱分析,三段信号的频谱成分基本一致,尤其是东西分量记录高频成分更多,这可能与地震波运动方向与摆体夹角相关。后续我们仍将就该问题继续研究。
  思考:
  至今,我国台网中心等相关部门,都没有大规模采用10Hz的数据,我有几点假设:
  首先,这个数据产生是基于武汉地震仪器研究所用于仪器测试使用的,在仪器的设计生产初期,就未完全准备将其编入正式数据台网中心。
  其次,10Hz的数据产生部分用途与测震数据相重叠,测震数据是50Hz采样,即0.02秒一个数据的密度,10Hz是0.1秒采集一个数据的密度,但从数据量来说,10Hz数据量是测震信号数据的五分之一,不能完全作为测震数据进行使用,一些真相较为复杂的数据进行识别时,有可能会出现不可预见的问题。
  再次,作为地震系统前兆观测数据仪器,其对数据的传输和流量要求不会很高,而VP垂直摆倾斜仪产生的10Hz数据若完全进入前兆台网数据中心,无疑会增大数据传输流量,数据库等一些列問题,造成数据分析的不便等等。可能还有其他的有力证据证明VP摆的10Hz数据是“鸡肋”。
  但我想说的是,这是作为管理者对地震系统整体建构的考量、判断和决策,我们无从而知,但作为地震分析预报的最前线工作人员,却有着得天独厚的岗位“特权”,那就是每每与这些数据打交道时的一种特殊的感觉,因为这就是我们时时刻刻,无时无刻不再接触的数据仪器。我们应尽我们一些可以掌握、运用的能力和方法,提高地震系统最前线工作的多样性,成为自己手里攻坚克难的有力武器。
  作者简介:
  商亮,1981年1月出生,男,汉族,河北省平泉县人,大学本科学历,工程师,研究方向:监测预报。
  (作者单位:辽宁省抚顺地震台)
其他文献
【摘要】现阶段,我国的企业发展迅速,一个企业的健康可持续发展需要源源不断的动力,而这种动力是由多方面的因素提供的。比如企业的文化、企业系统化的结构管理等。近年来,企业党建在提高企业核心竞争力方面作用凸显,扎实推进企业党建工作,对企业的管理和发展有着重要的意义。企业的党建工作不仅仅是开展各类活动,同时,要能更好地发挥对企业的政治引领作用,企业党建工作关系着企业的发展,是企业发展至关重要的因素,企业党
期刊
【摘要】德育与学科教学的融合发展是当前教学领域比较受关注的教学发展方向,这既是立德树人教育健康发展的必经之路,又是学科教学创新发展的重要途径。小学体育教师应抓住德育渗透教育的发展机会,让体育教学和德育教育齐驾并驱,让德育教育成为教师开展体育创新教学的重要手段,也让体育教学成为教师落实立德树人教育的阵地,实现教育教学的多元化健康发展。  【关键词】小学体育;德育教育;多元化;教学模式  单一的体育教
期刊
【摘要】本文简要介绍了钢结构工程焊缝无损检测技术应用的意义,概括了钢结构工程焊缝无损检测技术的类型,如超声波检测技术、射线检测技术、磁粉检测技术、渗透检测技术等。并提出一系列提升无损检测技术应用水平的措施,旨在为检测技术人员提供有价值的参考意见。  【关键词】钢结构工程;焊缝;无损检测技术  前言  钢结构具有材料强度高、可塑性好、抗震能力强等优势特征,而这也是钢结构被广泛应用到建筑工程中的主要原
期刊
【摘要】本文通过探究千分尺计算器具使用时所注意的事项,力求保障检测员在运用千分尺测量过程中,在使用前做好一切检查工作,测量物体时能够确保数值的稳定性,以及日常工作中运用安全的方式来保护千分尺的质量,突显千分尺计量器具的价值。  【关键词】千分尺;精准度:计量器具;检查;环境;保养;使用  检测员在使用千分尺计量器具过程中,由于千分尺测量具有高度精准的数值,适用于计算精细制造的物体,所以,千分尺计量
期刊
【摘要】建设农村基层学习型党组织,是现今我国党建工作开展当中的一项重要内容。但就目前来说,在具体农村基层党组织建设当中还存在着学习内容单一、学习理念陈旧以及人才力量薄弱等一系列问题,对实际建设效果产生了较大的影响。在该情况下,则需要能够充分做好建设要点以及路径的把握,进一步提升党组织的建设效果。在本文中,将就建设农村基层学习型党组织进行一定的研究。  【关键词】农村基层;学习型党组织;建设路径  
期刊
【摘要】本文介紹了西北地区的毛乌素风沙滩地、黄土丘陵沟壑的矸石周转场水土保持措施。各区域的水土保持措施基本遵循着拦挡工程、截排水工程、临时防护工程、植被恢复、临时防护的水土流失治理体系,但是不同地貌的矸石周转场还要结合当地具体情况,合理布设水土保持措施。  【关键词】矸石周转场;水土流失;防治措施  引言  西北地区蕴藏着十分丰富的煤炭资源,占我国煤炭资源预测总量的76.46%,是我国煤炭资源的主
期刊
【摘要】档案工作是一项记录历史、传承文明、服务社会、造福人民的重要工作。卫生院档案管理工作对基层卫生院发展而言具有重要推进作用,基于新时代背景下卫生院更应明确档案管理的重要性,从档案事业中寻找卫生院发展的新路径。本文结合“收、管、存、用”四个关键词,系统阐述了卫生院一体化档案管理的构建路径,尝试解决卫生院档案管理问题,以保障基层卫生院的可持续发展。  【关键词】卫生院;一体化;档案管理;持续发展 
期刊
安徽省宣广高速公路路政大队团支部成立于2013年1月份,在上级团委和党组织的带领鼓舞下,支部发扬五四精神,传承铺路石精神,在一次次的学习中树立梦想,在一次次实践中体现担当,先后获得宣城市青年文明号、安徽省交通运输厅文明示范窗口、安徽省交通运输厅五四红旗团支部等先进称号。因在今年的抗疫情保通畅中表现优异,获得了2020年度“安徽省五四红旗团支部”称号。  青年有为,以梦为马,不负韶华。十八大以来,在
期刊
心肌梗死有个别名叫心肌梗塞(myocardialinfarction),有个简称叫心梗,是指患者心脏上的冠状动脉出现病变,血管里面堵上了,使血流急剧减少或者断流,导致动脉这块的心肌十分严重的特别快的没有了血液供应,最终形成了心肌的缺血性坏死。  心肌梗死发病的时候,患者会出现胸骨后面特别严重、持续时间特别长的疼痛感,体温会升高、血管内的白细胞计数会变多、红细胞的沉降率变快、血清心肌酶的活力变大,心
期刊
【摘要】现如今,我国居民的生活质量在日益提升,零售行业发展的风生水起。在零售行业中,收银审核员是十分重要的一个岗位,收银审核员的岗位职责意识会直接影响工作状态和工作质效。如果收银审核员的职业意识淡薄,在工作中不遵守规范要求,工作能力低下,会对零售行业造成一定的影响。所以,要采取有效的措施来提升收银审核员岗位职责意识,本文就此进行了相关的阐述和分析。  【关键词】收银;审核员;职责意识  在经济发展
期刊