地震预警系统的原理与应用

第３１卷　第２期　２０１０年　４月　地震地磁观测与研究　ＳＥＩＳＭ０Ｌ０ＧＩＣＡＬ　ＡＮＤ　ＧＥ０ＭＡＧＮＥＴＩＣ　ＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．２　Ａｐｒ　２０１０　

ｄｏｉ：１０．３９６９ｌ／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３２４６．２０１０．０２．０１８　

“鹰眼’’雷电预警系统在地震台站的应用　

王日风　张秀萍　王长江　蒋翠荣　

中国河北０７５０００河北省地震局张家口中心地震台　

摘要地震观测仪器防雷击是保证仪器正常工作的首要难题之一。目前，虽然很多台站对仪器做　了多级保护的防雷工作，但未起到提前有效的防护作用。本文介绍的“鹰眼”雷电预警系统主要实　时监视一定尺度空间的电场值和雷电波，当系统监测值达到设定的预警条件参数，则自动报警，可　提前切断仪器与外界的连接，有效预防雷击。　．　

关键词雷电预警系统；电场值；地震台站　

０　引言　

作为地震监测台站其首要任务是保证产出连续、可靠的高质量的观测资料为地震分析预　

报工作提供保障，而如何保证仪器的正常工作是地震监测台站面临的主要难题之一。影响台　

站监测仪器正常工作的最大隐患之一就是仪器遭雷击，仪器雷击造成的经济损失惨重，观测资　

料中断；所以如何做好台站的地震监测仪器的防雷工作是十分重要的（王长江等，１９９９）。　

广州市徕信电子科技有限公司综合十多年专业防雷经验，组织多位业内专家开发的新一　

代雷电预警系统——“鹰眼”雷电预警系统，采用美国最先进的最精确的雷电探测器与电场仪　

作为组合传感器，结合国内实际情况，经过专家组精心设计，深度开发，是高智能、高准确率的　

雷电预警系统。该系统可检测与雷击直接相关的参数，比如大气电场值、雷击位置等，经过综　

合分析处理后，预警监控区内可能发生的雷击。“鹰眼”雷电预警系统于Ｚ００９年８月初安装于　

张家口地震台和怀来地震台，并组成简易的网络系统。　

系统结构及工作原理　

１．１　系统结构　

鹰眼雷电预警系统是对小范围单位预警雷电信息，原理见图１，也可以利用现有的网络设　

文章编号:１００１￣８９５６(２０１８)０２￣０１２８￣０６中图分类号:Ｐ３１５.６９ 文献标识码:Ａ

地震预警信息接收系统设计①

王辉山ꎬ黄鹤凌ꎬ林岩钊ꎬ张树君(福建省地震局ꎬ福建福州３５００００)

摘要:基于ＰＣ的地震预警信息接收系统是使用Ｃ/Ｓ架构研发的用于接收地震预警消息的运行在个人电脑的客户端软件ꎮ在地震发生后ꎬ该系统从地震预警推送平台实时接收预警消息ꎬ并在客户端完成用户所在地地震预警时间提醒、预估地震影响程度(地震烈度)、历史事件回放等功能ꎮ该系统使用ＭＶＣ设计模式ꎬ实现业务模型与界面表现层的低耦合ꎬ增强了系统的灵活性和可扩展性ꎮ使用ＭＱＴＴ通讯协议实现与服务器的长连接ꎬ保证了消息推送的时效性ꎮ基于开源ＧＩＳ架构的ＧｅｏＴｏｏｌｓ组件更方便实现地图展示及空间属性查询ꎮ随着地震预警发布与接收系统的广泛应用ꎬ该系统也为其他行业地震预警接收系统的研发提供参考依据ꎮ关键词:地震预警ꎻ消息推送ꎻＭＶＣꎻＧｅｏＴｏｏｌｓｄｏｉ:１０.１６２５６/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８９５６.２０１８.０２.００５ 中国是世界上地震灾害最严重的国家之一ꎮ地震作为一种破坏性惨烈的自然灾害ꎬ其灾难性、不可预测性ꎬ对经济社会的稳定和发展构成严重威胁ꎬ给国家经济和人民生命财产安全带来巨大的危害和损失ꎮ２００８年的汶川８.０级大地震、２０１０年的玉树７.１级大地震以及２０１３年的雅安７.０级地震都充分说明了地震灾害的严重性ꎮ地震预警系统可实时接收监测台网的波形数据计算地震动信息ꎬ并对地震可能造成的破坏范围和影响程度快速评估ꎬ争取在破坏性地震波到达城市和重大工程场地前进行地震预警提醒ꎬ为实施紧急处置措施提供可靠依据ꎮ地震预警系统是减轻地震灾害的有效手段[１]ꎮ事实证明ꎬ有效地利用地震预警信息ꎬ公众可以在危急来临前及时采取必要的避震措施以减少人员伤亡和经济损失ꎮ根据日本实时地震情报利用协会的研究结果ꎬ如果破坏性地震波到达之前有２ｓ的预警时间ꎬ死亡人数能减少２５％ꎬ如果有５ｓ的预警时间ꎬ死亡人数能减少８０％ꎮ基于ＰＣ的地震预警信息接收系统主要针对个人电脑用户ꎬ通过极快速接收地震预警消息ꎬ达到一定的减灾效果ꎮ１　系统总体设计

第４９卷　第６期世　界　地　震　译　丛Vol􀆰４９,No􀆰６

２０１８年１１月(５５４－５６５)TRANSLATEDWORLDSEISMOLOGYNov􀆰,２０１８

G．Suárez,J．M．EspinosaＧAranda,A．Cuéllar,etal．２０１８．Adedicatedseismicearlywarningnetwork:TheMexicanseismicalertsystem(SASMEX)．Seismol．Res．Lett．８９(２A):３８２－３９１．doi:１０．１７８５/０２２０１７０１８４赵晏译．２０１８．一个专用地震预警网络:墨西哥地震预警系统(SASMEX)．世界地震译丛．４９(６):５５４－５６５．doi:１０．１６７３８/j．cnki．issn．１００３－３２３８．２０１８０６００３

一个专用地震预警网络:墨西哥地震

预警系统(SASMEX)

G􀆰Suárez　J􀆰M􀆰EspinosaＧAranda　A􀆰Cuéllar　G􀆰Ibarrola

A􀆰García　M􀆰Zavala　S􀆰Maldonado　R􀆰Islas

摘要　墨西哥地震预警系统(SASMEX)于１９９３年开始投入使用,是首个向公众发

布预警信息的系统.现今,SASMEX由９７个几乎跨越整个墨西哥俯冲带的监测台站组

成.系统还包括监测俯冲科科斯板块地震活动的强震仪.这些地震都发生于内陆,靠近

墨西哥主要人口中心.监测台站与控制和分配中心相连,通过一个多重手段的远程通信

网络接收、处理和发布警报.预警信息通过低成本的无线电接收器、付费电视和广播电

台以及墨西哥城内安装在整个城区街道的市政喇叭系统进行发布.从１９９３~２０１７年,

台网已记录到６８９６次地震,共发布了１５８次地震预警.最近的地震预警成功案例是２０１７年９月发生于墨西哥的两次地震.在２０１７年９月７日特旺特佩克大地震(MW８􀆰２)

中,SASMEX在强烈震动的地震波到达墨西哥城前提供了近２min的预警时间.第二个

第３期（总第１４４期）　２０１２年９月　四川地震　ＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ＩＮ　ＳＩＣＨＵＡＮ　Ｎｏ．３　Ｓｅｐｔ．２０１２　

成都市地震烈度速报系统发展方向　

——地震预警的思考　

徐华全，徐水森，毕晓佳，孙娜　

（成都市防震减灾局，四川成都６１００４２）　

摘要：简要介绍成都市地震烈度速报台网；重点阐述了利用该台网建设地震预警系统的初步设想；分析了该系统　的潜在效益。　关键词：地震预警；地震烈度；速报；紧急控制　中图分类号：Ｐ３１５．９１４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—８１１５（２０１２）０３—００１２—０４　

松潘一甘孜造山带与四川盆地的过渡地带和周边及外围地区地震断层分布较广，在这些断层上发生多　

次强震，对成都产生了不同程度的影响。２００８年５月１２　１３汶川８．０级特大地震，举世震撼，成都市失踪、死　亡５　０００多人，受伤ｊ￣．４０　０００多人，直接经济损失１　２４７亿元，给人民生命和财产造成严重损失。汶川地震后，　

根据《汶川地震灾后恢复重建成都市防震减灾专项实施规划》要求和市政府第５４次常务会议精神，成都市　防震减灾局于２００９年建成了覆盖全市的地震烈度速报台网。该台网在实现地震烈度速报功能的同时，也为　地震预警工作搭建了基础平台，若对该台网进行适当改造和升级，即可实现地震预警功能。　

１　成都市地震烈度速报台网简介　

成都市地震烈度速报台网由一个台网中心和６７个烈度速报子台（台站分布见图１）组成，子台全部采用　

ＣＤＭＡ无线通信网络与台网中心进行实时数据传输，台网中心对各台站地面震动情况进行不间断实时监测。　该系统能够实时快速生成仪器烈度分布图，并能通过该系统实时放大全市地震烈度动态图。　１．１　台网主要仪器设备　

ＴＤＥ一３２４ＣＡ型强震数据采集记录器采用了高集成度、低功耗设计模式，系统集成了３通道／６通道２４　位地震数据采集、大容量电子硬盘（ＣＦ卡）实现数据存储、基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ等网络协议上的实时数据网络多址　传输以及实时串Ｅｌ数据传输、台站状态监测、多路信号标定、按键设置及数码管参数显示、系统避雷保护等多