高速铁路地震监测预警系统与中国地震局台站联网预警(技术)研究
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高速铁路系统安全监测与预警技术研究随着社会的发展,高速铁路已经成为现代交通运输领域的重要组成部分。
高速铁路的建设和运营对于国家经济的发展和人民生活的改善都起到了积极的推动作用。
然而,高速铁路的安全问题也是不可忽视的。
为了确保高速铁路系统的安全运营,需要进行有效的监测与预警技术研究。
高速铁路系统的安全监测是指通过对列车、轨道、信号设备等关键元素的实时监测,及时发现问题并采取相应的措施,保障系统的稳定运行。
这其中包括运用先进的传感器技术,对列车的运行状态进行监测和记录。
例如,通过安装在列车上的传感器,可以实时监测列车的速度、轨道质量、空气压力等重要参数,以及检测到异常情况时进行报警。
同时,对轨道的安全监测也是至关重要的。
高速铁路系统需要采用精密的监测装置对轨道进行定期巡检和监测,以发现和修复任何可能的破损和损伤,确保列车的安全运行。
在高速铁路系统安全监测的基础上,预警技术的研究也是必要的。
预警技术的目的是提前预知可能发生的安全问题,并及时采取措施避免事故的发生。
高速铁路系统安全预警技术需要结合大数据分析、智能算法和实时监测信息,构建一个完善的预警系统。
通过对历史数据的分析和模型建立,可以预测未来可能发生的问题,例如列车的故障、信号系统的异常等。
一旦预警系统发现异常情况,它将自动触发警报,并向相关工作人员发送实时信息,以便他们能够快速应对和解决问题,确保列车和乘客的安全。
在高速铁路系统安全监测与预警技术研究方面,需考虑以下几个方面:首先,技术研究要与现实问题相结合。
高速铁路系统安全监测与预警技术的研究应该以实际问题为导向,注重解决现有高速铁路系统存在的安全问题。
研究人员应该与实际运营人员密切合作,深入了解实际运营情况,并提供可行的技术解决方案。
其次,技术应用要注重可行性和可靠性。
在开展技术研究的过程中,需要对不同的监测与预警技术进行评估和测试。
要确保所开发的系统稳定可靠,能够在各种不同的环境条件下正常运行。
中国地震监测网络建设与技术创新地震是一种灾难性的自然现象,给人类社会带来了巨大的破坏和伤害。
为了保障人民的生命安全和财产安全,中国积极推动地震监测网络的建设与技术创新。
本文将从地震监测网络的建设和技术创新两个方面进行探讨。
一、地震监测网络的建设中国地震监测网络的建设是实现地震预警和准确预测的重要基础。
地震监测网络主要包括地震台站、地震仪器设备以及数据传输与处理系统。
地震台站是地震监测网络的重要组成部分。
中国地震局通过不断增加地震台站的数量和提高地震台站的布设密度,以实现对全国地震活动的全面监测。
目前,中国已建成了国家基本地震台网、六次国家地震波动观测网以及一些地方地震台网。
这些地震台站分布在全国各地,能够有效监测到地震活动。
地震仪器设备的先进性和准确性是地震监测网络建设的关键。
中国地震局通过引进国外先进仪器设备、自主研发仪器设备以及对现有设备进行升级改造,不断提升地震监测能力。
目前,中国已具备了一批国内外领先水平的地震仪器设备,能够准确记录地震波信息。
数据传输与处理系统是地震监测网络建设中的重要环节。
中国地震局通过建设高速、稳定的数据传输网络,实现了地震波数据的实时传输。
同时,中国地震局还利用大数据和人工智能等技术手段,对传输过来的数据进行高效处理和分析,以获得地震预警和准确预测。
二、技术创新在地震监测中的应用技术创新在地震监测中发挥着重要的作用,为地震预警和准确预测提供了更多的手段和可能性。
首先,基于传感器网络的地震监测技术不断创新。
传感器网络能够实时感知地震波信息,并将数据传输至地震监测中心进行处理和分析。
这种技术创新可以大大提高地震监测的时效性和准确性。
其次,地震监测中的数据分析和模型研究也取得了显著的技术创新成果。
通过对历史地震数据和地质构造等信息的分析,研究人员能够建立起有效的地震预测模型,提高对地震活动的准确预测。
此外,人工智能技术的应用也为地震监测带来了新的突破。
人工智能可以通过对大量地震数据的学习和分析,发现其中的规律和趋势,从而实现更准确的地震预测和预警。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用及管理优化研究【摘要】本文探讨了高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的运用及管理优化研究。
首先介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
然后分析了高速铁路自然灾害监测系统的原理与技术,讨论了高速铁路异物侵限监测系统的应用,并探讨了监测系统管理优化策略。
接着通过案例分析展示了监测系统的运用情况,并提出了存在的问题和解决方案。
最后对研究进行了结论总结,展望了未来研究方向,并强调了该研究的实际应用价值。
通过本文的研究,可以为高速铁路安全监测系统的建设和管理提供参考和指导。
【关键词】高速铁路、自然灾害、异物侵限、监测系统、管理优化、原理与技术、应用、案例分析、问题与解决方案、结论总结、研究展望、实际应用价值。
1. 引言1.1 研究背景在现代社会,高速铁路已经成为城市之间快速交通的重要方式。
高速铁路所面临的自然灾害和异物侵限问题也日益严重。
自然灾害如地震、山体滑坡、洪水等可能会对高速铁路造成破坏,危及列车和乘客的安全;而异物侵限则可能导致高速列车的运行受阻,影响列车的正常运行。
为了及时发现和处理高速铁路的自然灾害和异物侵限问题,监测系统的建设就显得尤为重要。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统结合了各种先进的监测技术和设备,能够实时监测高速铁路线路和周边环境的安全情况,为高速列车的安全运行提供重要的支持。
对高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的运用和管理优化研究就具有重要的现实意义和实际价值。
本文旨在探讨高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的原理、技术、运用及管理优化策略,以及系统运用中存在的问题和解决方案,为提升高速铁路的安全运行水平提供参考和借鉴。
1.2 研究意义高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高安全性:高速铁路是现代交通的重要组成部分,其运行安全直接关系到大众乘客的生命财产安全。
建立有效的自然灾害及异物侵限监测系统可以及时发现潜在危险,预防事故发生,从而提高高速铁路的安全性和可靠性。
第2期空沟对列车运行产生的环境振动隔振效果研究51Study on Vibration Isolation Effect of Open Trench on EnvironmentalVibration Induced by Train OperationYAO Jinbao, XIA He, HU Jingliang(School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract:On the basis of analyzing the reflection and transmission of Rayleigh wave at the corner of open trench bottom and the propagation of Rayleigh wave along the surface of open trenches»the relationship between the attenuation law of Rayleigh wave and the parameters of open trench was obtained. Then the calculation formula for the vibration response of soil at any point outside open trench was derived. The formula and simulation analysis were used to study the influence of open trench on the environmental vibration induced by train operation. Results show that the vibration isolation effect of open trench is more obvious with the increase of the depth of open trench. The vibration isolation effect of open trench on high frequency (11〜40 Hz) vibration is more obvious than that of low frequency (1〜10 Hz) vibration. The vibration isolation effect of open trench is related to the Rayleigh wavelength. When the depth of open trench is greater than the Rayleigh wavelength, the vibration isolation effect is better. The vibration isolation effect on the environmental vibration caused by the train is not obvious with the change of such parameters as the width of open trench and the distance from the open trench to vibration source. Calculated results basically agree well with numerical analysis results, and the correctness of the derived formula is verified.Key words:Environmental vibration;Open trench;Vibration isolation;Train operation;Rayleigh wave(责任编辑吴彬)中国铁道科学研究院2016年度科技成果简介(续三)15高速铁路地震预音监测系统铁路局中心系统项目设计了具有自主知识产权的高速铁路地震预警监测铁路局中心系统,接收铁路沿线监测台站信息,接人国家地震 台网信息,进行地震数据收集、分析及处理、生成、传输,并发布地震紧急处置信息,实现高速铁路地震信息的集中分析 与处置。
,可满足高速铁路地震预警系。
地震台网专用接口和铁路局集团公司中心系统属于铁路信息系统,通过设立一对接入路由器连接地震台IP 地址统一规划为铁路数据地址,地震台网IP 地址规划遵循其行业规定。
高速铁路地震预警系统与地震台网互联网络拓扑架构图如图2所示。
信息安全交换方案中国地震台网信息系统属于地震,地震台网专用接口属于铁路专,双方进行互联的过程应考虑信息安全交互的需求,一方发送故障不影响另外一方的日常运营,应设立信息安全交换区的方式来保障双方进行信息的安全交互。
高速铁路地震预警系统与地震台网信息安全交互如图3 图1 高速铁路地震预警系统与地震台网信息交互总体架构图Overall framework of information interaction between high-speed railway earthquake early-warning system and Chinese Seismic Network Center 省级中心地震监测台站铁路局集团公司中心系统强震台站专线核心交换机信息安全交区地震台网(北京)地震台网专用接口地震台网(广东)信息安全交区核心交换机网络安全设备信息安全交区核心交换机网络安全设备边界路由设备网络安全设备核心交换机信息安全交区边界路由设备网络安全设备网络安全设备传输专线传输专线传输专线边界路由设备边界路由设备边界路由设备………高速铁路地震预警监测铁路集团公司中心系统地震台网专用接口铁路传输网铁路传输网铁路数据通信网高速铁路地震预警监测铁路集团公司中心系统自系统的独立性。
在DMZ 区,地震台网和地震台网专用接口各自设立接口服务器,采用消息中间件的方式实现信息的快速交换,在DMZ 区域外彼此通过网闸[5]进行隔离,以保证信息传输的安全性能。
在应用层面上,通过信息加密、传输通道加密来实现双方之间的信息安全交互。
2 高速铁路地震预警系统与地震台网融合预警技术2.1 地震台网信息的利用分监测台站,和高速铁路台站一起组成网状布局利用地震台网和高速铁路台站实测波形数据,进行地震P 波预警。
中国地震预警技术测试平台建设与应用
李同林;江鹏;晋云霞;欧阳龙斌;侯泽宇;许艳;程思智;曾维祖;王竞;李萍萍;马康熙;苏金蓉;吴昊
【期刊名称】《中国地震》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】为解决国内地震预警专业软硬件稳定性和可靠性不足、列装测试不充分
的技术难题,尽可能降低地震预警系统运行的风险,建设了专业化的中国地震预警技
术测试平台。
该平台构建了软件和硬件两大测试系统,明确了测试方法、测试用例、测试流程和评价指标,具备在线功能测试、离线回溯测试、预警信息测试和信息安
全测试等功能模块。
通过系统性测试和综合评估测试结果,为地震预警专业软硬件
完善和升级提供科学依据,筑牢地震预警系统的安全防线。
【总页数】16页(P69-84)
【作者】李同林;江鹏;晋云霞;欧阳龙斌;侯泽宇;许艳;程思智;曾维祖;王竞;李萍萍;马康熙;苏金蓉;吴昊
【作者单位】四川省地震局;地震预警技术测试实验室;广东省地震局;自贡市应急管理局
【正文语种】中文
【中图分类】P315
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云南地震预警信息发布平台设计及在2021年云南漾濞M_(S)6.4地震中的应用4.中国地震学会第14次学术大会各专题分会场交流纪要 (八)地震预警技术建设及社会、经济影响专题5.应用北斗高精度位移监测技术打造在线变形监测预警平台——HTSG变形监测解决方案助力云南高原山区公路、桥梁远程无人值守实时监测与预警系统建设
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2020年第02期信息通信2020(总第206期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No206)高铁地震预警监测系统分析苏阳(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京102600)摘要:地震预警监测系统为防灾安全监测子系统,该系统在铁路防灾减灾、抢险救灾中起到了至关重要的作用。
文章通过对地震预警监测系统具体特点的分析,结合与相关专业接口融合经验,简要总结地震预警监测系统方案的合理选择。
关键词:地震预警监测系统;监测设备;接口中图分类号:U298文献标识码:A文章编号:1673-1131(2020)02-0149-031地震预警监测中心系统构成及功能地震预警监测铁路局中心系统由现场监测设备单元和现场釆集设备构成。
(1)信息接收功能地震预警监测铁路局中心系统能够实时接收管辖范围内现场监测设备的监测信息、警报信息、设备状态信息;实时接收车载地震装置状态信息;实时接收相邻铁路局中心系统的警报信息;实时接收国家地震台网的监测信息、预警信息、速报信息等。
(2)信息处理功能地震预警监测铁路局中心系统能够对接收到的信息按时间优先顺序进行综合分析处理,生成震中位置、震级、震源深度、各警报级别影响范围、紧急处置级别等信息。
动态监测铁路局中心系统管辖区域内列车位置信息。
当地震预警监测铁路局中心系统监测到车载地震装置进入和离开其管辖范围时,向车载地震装置发送驶入和驶出地震监测区通知。
(3)信息发布功能地震预警监测铁路局中心系统通过GSM-R系统,以GPRS方式向I级、II级、in级处置范围内车载地震装置发送紧急处置信息。
通过监控单元向II级、in级处置范围内的列控系统发送紧急处置信息。
通过监控单元向皿级处置范围内的牵弓I供电系统发送紧急处置信息。
直接向受影响的相邻铁路局中心系统发送警报信息。
(4)地震预警监测系统应具备报警、预警功能及地震紧急处置功能。
①报警、预警功能。
系统应具备阈值报警、p波预警功能,地震警报级别按照对应的加速度峰值(数值可设定)由低到高划分为三级:I级警报:P波预警预测加速度峰值三40gal或阈值报警实测加速度峰值N40gal且<80gal;II级警报:阈值报警实测加速度峰值》80gal且<120gal;HI级警报:阈值报警实测加速度峰值M120gal。
地震行业标准《强震动观测台网运维规范》编制说明1 任务来源2013年6月18日,中国地震局下发了《关于印发2013年地震行业标准制修订计划的通知》(中震函〔2013〕113号)。
2 编制背景、目的和意义近年来,我国从汶川、芦山、九寨沟等大地震中吸取了强震动观测经验和教训,取得了强震动台网运行维护对观测数据质量的影响的新认知。
社会和经济需求推动了我国强震动台网建设规模的进一步扩大,除国家和地方政府外,大型国企在核电站、水库大坝、高速铁路、大跨桥梁等重要工程项目中也建设了大量台站,然而,对于大规模台站的运行维护与管理一直缺少科学和规范化的指导,因此,《强震动观测台网运维规范》的颁布,将助力于我国强震动台网的高效运行,服务于我国工程抗震的新突破和地震预警及烈度速报工程的顺利实施。
为了保障强震动台网的高效运行,结合省级和国家级中心运行维护工作的特点,满足强震动台网的运行维护、数据产出以及相关技术和管理要求,面向各级强震动台网运行维护人员编制了本规范。
3 工作简况3.1 本规范主要参加单位(暂定):中国地震局工程力学研究所、中国地震台网中心、北京工业大学、云南省地震局、中国科学院大学、北京市地震局、四川省地震局、陕西省地震局、新疆维吾尔自治区地震局、甘肃省地震局、广东省地震局、山西省地震局、江苏省地震局。
3.2 本规范主要起草人(暂略):3.3 主要工作过程从标准编制启动到目前共召开了5次工作会议,多次个别征求意见,第一次会议上编制组提出了“强震动台网运行维护与管理规程”编制计划和编制大纲,并与其他专家进行了充分讨论。
后3次工作会议分别对已完成的规程修改草稿进行了讨论,并提出了规程使用对象分两个层级(省级和国家级),远程检查、数据汇集和原始加速度记录信息报送时间节点,实时和事件传输的仪器采样率参数,震级统一使用M震级,台网监控使用专用软件等修改意见,参见附录。
最后一次工作会议认为总体信息足够反应强震动运维工作,但是,专家对规范架构上有不同意见,一是建议由总则、内容、操作代替原来技术指责、内容、省级中心和国家级中心。
高速铁路地震监测预警系统与中国地震局台站联网预警(技术)研究白鑫;黄志斌;张洪宇;杨陈;刘晓雨【摘要】地震预警可在地震发生后、破坏性地震波到来前,提供数秒至数十秒的预警时间,以便在此期间采取相应应急处置措施,是保证高速铁路运行安全的有效手段。
提出高速铁路地震监测预警系统与中国地震局地震台网互联互通进行联合预警的网络互联方案、数据信息共享方案,阐述在高速铁路地震预警监测系统中应用中国地震台网信息的作用。
【期刊名称】《中国铁路》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P32-36)【关键词】高速铁路;地震;监测台站;联网【作者】白鑫;黄志斌;张洪宇;杨陈;刘晓雨【作者单位】中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,副研究员,北京,100081;中国地震台网中心,正研级高级工程师,北京,100045;中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,研究员,北京,100081;中国地震台网中心,高级工程师,北京,100045;中国地震台网中心,工程师,北京,100045【正文语种】中文【中图分类】U211.9;U238白鑫:中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,副研究员,北京,100081黄志斌:中国地震台网中心,正研级高级工程师,北京,100045张洪宇:中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,研究员,北京,100081杨陈:中国地震台网中心,高级工程师,北京,100045刘晓雨:中国地震台网中心,工程师,北京,100045随着我国高速铁路的建设,列车运行速度大幅度提高,地震对列车运行安全性的危害风险也随之增加。
对于较小震级的地震,即使不会损害线路的结构,也极有可能导致列车在高速运行中脱轨,造成灾难性的危害。
因此如果能在破坏性地震波到来前及时发出预警信息,采取相应应急处置措施,则可有效地保障高速铁路运行安全。
将中国地震局地震台网站点作为高速铁路地震监测预警系统的外围监测点,利用高速铁路沿线自建的地震监测台站信息与中国地震局高密度地震台站的速报信息和预警信息进行联合预警,可以提高计算精度、获得更多的响应时间,有利于更早地监测到地震发生,极大提高高速铁路地震预警水平。
1.1 高速铁路地震预警高速铁路地震预警就是在高速铁路沿线或潜在震源附近设置地震仪,当地震发生并达到报警水平时,利用电磁波与地震波的速度差以及P波与S波之间的速度差,在破坏性地震波到来之前给地震影响区域内正在行驶的列车提供几秒到几十秒的预警时间,使列车减速或停车,避免安全事故发生。
高速铁路地震监测预警系统包括阈值报警与P波预警两种模式。
(1)阈值报警指在地震发生后,若高速铁路沿线地震台站实时监测的地震动参数达到或超过预定的阈值时将发出地震报警信息。
此时本区段地震灾害可能已经发生,阈值报警仅可起到阻止相邻区间的列车进入灾害区,防止发生次生灾害的作用。
(2)P波预警是通过布设在高速铁路沿线的地震台网或强震台网以及实时通信传输线路对地震进行实时监测,利用地震初至时的P波信息快速分析出地震震中与铁路线的距离、地震震级、震源深度等参数,或者直接估计高速铁路沿线地震动参数,当预测的地震动参数达到或超过预定的阈值时发出地震预警信息,对可能受破坏线路上运行的列车进行管制,使得高速列车在主震袭击线路前有更多的时间减速或停驶,以防止出轨,消除潜在威胁。
1.2 高速铁路地震监测预警系统构成高速铁路地震监测预警系统可采用铁路局中心系统与铁路沿线现场监测设备两级架构(见图1)。
铁路局中心系统由地震监测预警信息系统和通信接口单元构成,设置在铁路局信息机房内;现场监测设备设置在铁路沿线牵引变电所、分区所、AT 所、通信中继站及列控中心附近,由地震仪、监控单元、信号接口单元、网络通信设备等组成。
地震监测预警系统对高速铁路沿线地震活动进行实时连续监测,接收相邻铁路局地震监测预警系统及地震部门相关地震信息进行数据分析及处理。
当地震发生后,若监测到地震动强度达到报警阈值,及时向铁路局中心系统发出地震预警或报警信息,通过牵引供电系统、列控系统和车载紧急处置装置控制列车减速或紧急制动。
同时,根据地震影响范围,铁路局中心系统向铁路局调度指挥系统提供列车运行管制、灾后恢复和启动救援等信息。
2.1 高速铁路地震监测台站设置TB 10621—2009 《高速铁路设计规范(试行)》中规定:“沿线地震动峰值加速度大于0.1 g的地区应设置地震监控点,地震监控点应具有S波监控功能,有条件时宜具备P波预警功能。
”GBJ 111《铁路工程抗震设计规范》规定:“位于地震烈度大于Ⅶ度地区的结构物,应进行抗震设计。
” 因此高速铁路在地震烈度大于等于Ⅶ度的线路区段需设地震监测点。
我国的地震活动主要分布在西南地区、西北地区、华北地区、台湾地区、东南沿海地区的23条地震带上。
目前已建的京津、京沪、郑西、石太、合宁、温福、福厦、甬台温等客运专线或高速铁路都地处或接近这些活跃地震带。
根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》的标定,这些地区的地震动峰值加速度达到了0.1 g(1 g=981 cm/s2),即地震基本烈度在Ⅶ度以上。
对比2020年中国高速铁路路网规划和《中国地震动峰值加速度区划图》,通过Ⅶ度区以上的高速铁路里程约在7 500 km以上。
因此,这些铁路线均应设置地震监测台站。
高速铁路地震监测台站宜布设在牵引变电所/分区所/AT所附近,有利于及时断电回应。
用于地震P波预警的铁路沿线台站,地震仪距铁路线路中心线距离原则上应满足无列车影响时场地背景振动噪声小于0.000 1 g和列车通过时综合噪声水平小于0.001 g的要求。
2.2 中国地震局地震监测台站分布通过“十五”重大工程项目“数字地震观测网络”的实施,中国地震局已经建成了由1个国家地震台网和31个省级地震台网组成的覆盖全国的高密度地震监测台网。
全国地震运行台站达到1 014个,其中包括国家台站148个、区域台站814个、火山台站33个、2个台阵19个台点,有利于迅速报出地震发生的时空场。
全国地震台站的分布见图2。
3.1 高速铁路地震监测预警系统和中国地震局台网联接方案高速铁路地震监测预警系统(简称高速铁路系统)和中国地震局台网(简称地震系统)都拥有各自业务应用的行业专用网络,均采用高速专线作为通信信道单独成网,与其他网络系统隔离,具备较高的安全性与自治域独立运管能力。
要使高速铁路系统与地震系统在各自已有系统的基础上实现互联,首先要保证现有系统的正常运转,任何设计建设都不能对已有业务产生任何影响。
为了实现高速铁路系统与地震系统的网络互联,两者之间需要建立一个数据安全交换区域,用于部署数据交换服务系统。
高速铁路系统、地震系统、数据交换区域之间使用高性能状态防火墙进行连接及安全防护(见图3)。
通过数据安全交换区域互联方案,高速铁路系统与地震系统可在数据交换区域实时交换地震波形数据和地震信息,在满足数据传输快速安全可靠的同时,最大程度保证两套系统原有的独立性。
3.2 高速铁路地震监测预警系统和中国地震局台网数据信息共享方案3.2.1 共享数据源高速铁路地震监测预警系统与中国地震局台网的共享数据包括:与高速铁路地震监测预警系统相关台站的实时监测数据、中国地震台网地震预警数据和烈度速报数据。
3.2.2 实时数据共享方案在中国地震局台网监测系统中,地震台站的实时波形数据通过数据采集器汇集至省级地震台网中心。
在不改变现有中国地震台网中心运行方式的原则上,根据数据汇集与共享协议,在高速铁路地震监测预警系统配置流服务器。
其中,监测台站的数据应遵循协议标准,汇集到高速铁路路局中心;高速铁路路局中心配置流服务器,通过流服务器与设置在公共数据交换区(公共交换区也可建立在高铁系统内)的流服务器实现实时波形数据共享功能。
实时数据共享方案见图4。
3.2.3 地震速报信息共享方案目前中国地震台网的监测系统所使用的地震速报信息分为人工地震速报信息和自动地震速报信息。
其中,人工地震速报信息由中国地震台网中心汇集各省级地震台网中心和国家地震台网中心的结果,统一对外发布;自动地震速报信息由中国地震台网中心汇集各自动地震速报分中心的结果,统一对外发布。
在不改变现有中国地震台网中心运行方式的基础上,遵循统一对外发布的原则,中国地震台网中心与高速铁路地震监测预警系统通过公共数据交换区(公共交换区也可建立在高铁系统内)共享自动地震速报综合触发结果(AU)和正式地震速报结果(CC/ CD)。
根据信息汇集与共享协议,在高速铁路路局中心系统配置地震速报信息共享服务器,通过配置在公共数据交换区的地震速报信息共享服务器进行信息共享。
地震速报信息共享方案见图5。
4.1 实现快速准确定位铁路线是狭长的线状结构物,如果沿高速铁路线部署地震监测台站,按照一般地震定位的方法(如交切法),很难交汇出震中位置。
尽管单台定位等方法可以解决这个问题,但其精确度不高,在地震监测预警系统中的可操作性差。
接入中国地震台网的观测台站,在地震预警处置过程中,不仅可使用高速铁路沿线的地震监测台站,也可利用全国地震监测网络实时获取高速铁路沿线规定区域内的观测数据。
铁路路局中心系统综合处理多台的观测数据,随着汇集的台站数据的不断增多,预警(报警)信息的可信度将不断增加,这将为快速、准确地确定出地震信息提供条件,为预警后的第二报、第三报等后续警报提供准确的依据。
4.2 实现快速异地预警高速铁路地震监测预警信息快速传输的最终目的是要实现地震后将预警信息尽快传送到路局中心系统控制高速列车限速或停车,从而达到降低损害程度的目的。
由于中国地震台网不仅部署于铁路沿线,它在全国基本成网状部署,即使采用S波报警方式,在某些条件下,也比只部署于铁路沿线的台站报警时间要短得多。
如图6所示,高速铁路地震监测台站部署在离铁路不小于100 m的范围(这里设定为200 m)。
假设地震发生在距离高速铁路100 km的距离,在震中附近10 km有一处中国地震台网的监测台站,则S波传播到台网台站大致需要10/3.6=2.78 s (P波的传播速度约为7 km/s,S波的传播速度约为3.6 km/s),传播到高速铁路沿线的时间约为100/3.6=27.8 s;P波传播到铁路沿线监测站,在P波到达后,假设采用P波预警需要3 s,则使用铁路沿线监测站对高速铁路进行预警是在地震发生后100/7+3=17.28 s。
由此可见,在高速铁路地震预警中,如果分别采用中国地震台网的台站和高速铁路地震监测台站,中国地震台网的台站的S波报警时间为震后2.78 s,而单纯采用高速铁路自建监测台站,地震预警信息发出的时间为震后17.28 s,S波报警时间为27.8 s。
如将前述两者台站的地震监测信息联合考虑进行地震预警,则联合地震预警信息发出时间约为2.78+90/3×10-5=2.78 s。