PC-MEMS地震数据采集与预警信息传输系统研究

我国地震预警新的技术系统研发正处于起步阶段,根据PC-MEMS(使用MMES加速度计进行数据采集并在PC端配置具有数据解析、处理、传输等功能软件的系统设备)地震预警系统技术需求,结合C/S软件架构,以边缘计算为技术思路,将数据计算移到了客户端,只须将计算结果信息传给预警中心,减少了数据传输的信息量和预警中心的工作,大大提高了预警系统在大地震时的时效性和可靠性。使用C#编写完成了PC-MEMS地震数据采集预警信息传输软件,实现了PC-MEMS数据自动采集、数据处理、参数远程配置、自动触发及地震事件自动保存等核心功能以及频谱分析、地震回放、远程下载数据等附属功能,使得软件的应用得以扩展,最后展示了通过人工触发和接收到预警信息时软件的运行示例,检验了软件运行的准确性。统计了边缘计算方式与预警中心计算方式所使用的时间,表明了使用边缘计算方式在地震预警软件中的优越性。

哈尔滨地铁环境振动噪声测试与降噪处理

考虑地铁环境振动噪声对未来城市地铁地震警报系统中地震信号识别的影响,以包含Ⅱ类和Ⅲ类2种场地土类型的哈尔滨市4个地铁站的上行线首部和尾部作为观测点,展开地铁环境振动噪声的测试、分析以及降噪处理研究。首先,对采集的列车振动数据进行统计分析;其次,基于滑动平均法,提出确定帕曾窗带宽b值的经验方法,并利用其对采集的地脉动数据进行平滑滤波处理;最后,采用本方法确定哈尔滨地铁地震P波预警的滤波频带,并与日本气象厅仪器地震烈度以及新干线地震预警系统的滤波频带进行对比。结果表明:①三轴向地铁列车振动信号中,竖向振动比水平向振动要大,切向振动比径向振动要大。②帕曾窗带宽b值为0.4 Hz时,平滑滤波处理后的频谱能较好地反映地脉动信号的频谱主频,且滤波后的地脉动信号的卓越频率和场地土类型有明显的对应关系,即水平向卓越频率和场地土类型的相关性较好,而竖向卓越频率的误差较大。③哈尔滨地铁地震P波预警的滤波频带为0.3~10 Hz时,能较好地滤除地震动信号中的地铁环境振动噪声,满足地震警报系统对地震记录信噪比的要求。