水管倾斜仪观测干扰分析及维护
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肃南地震台水管倾斜观测干扰的分析席立峰【摘要】收集整理了肃南台DSQ水管倾斜仪自观测以来的观测资料,分析气压、雷电、洞室进人、仪器故障及附加载荷等干扰因素对数字化形变记录的影响及其机理.为利用数字化资料及时识别干扰、准确捕捉短临地震异常提供可借鉴的经验.【期刊名称】《高原地震》【年(卷),期】2017(029)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】肃南台;水管倾斜仪;干扰;异常变化;潮汐因子【作者】席立峰【作者单位】甘肃省地震局肃南地震台,甘肃肃南734400【正文语种】中文【中图分类】P315.72+8水管倾斜仪的工作原理是连通管内水面保持自然水平,测量的是水平面与地壳表面的夹角的变化量。
由于其测量结果与地震的孕育发生有着极为密切的关系,历来受到国内外地震预测探索者的关注[1-3]。
但是,由于水管倾斜观测一般是建设在地表的山洞当中,也就不可避免的会受到各种各样的干扰影响,使得观测值当中不但包含有来自地球内部的信息,还包含有不同程度的干扰信息[4-6]。
例如,人为干扰、仪器故障干扰、观测环境变化干扰、海洋潮汐干扰、天气变化干扰等。
从目前认知水平的情况来看,干扰形成的各种异常变化当中,有一部分可以确定,如停电、仪器故障等,还有一部分干扰和地震前兆不能完全区分,使前兆异常的判定存在很大的难度。
因此,在目前以归纳观测事实为主流的地震预测与分析的现状下,对历史观测资料当中的干扰进行再分析是寻找干扰特征和机理的一种方法。
本文主要通过对肃南地震台(简称肃南台)水管倾斜仪所受到的各种干扰情况的统计,来分析如何从肃南台水管倾斜观测当中剔除干扰异常,发现地震前兆异常,从而为地震预测提供依据。
该台隶属甘肃省地震局,始建于1970年,水管倾斜观测始于1997年,初始仪器型号为FSQ型水管仪,在“十五”期间,升级改造为DSQ型水管仪,自2008年1月1日起,开始正式观测。
台站位于祁连山脚下,高台—肃南间隐伏活动断裂及祁连山地震带的交汇部位。
倾斜仪安全操作及保养规程倾斜仪是一种精密的测量工具,可以用于测量各种倾斜角度。
但是,在操作和保养倾斜仪时,需要特别注意安全问题,以确保仪器能够正常工作并保持准确度。
本文将介绍倾斜仪的安全操作规程和保养规程。
安全操作规程1. 使用前检查在使用倾斜仪之前,需要进行以下检查和准备工作:•检查仪器外观有无损坏,确认所有部件和连接线的状态。
•检查电池电量,并更换低电量的电池。
•确认操作环境安全,如有必要,取下手表、耳环等金属物品,避免产生干扰。
2. 使用时注意事项在使用倾斜仪时,需要注意以下事项:•确认倾斜仪安装正确,并稳固,避免因自身不稳而影响测量结果。
•避免将倾斜仪暴露在强磁场或强电场中,避免干扰。
•确认仪器处于正确的测量模式,并按照说明进行操作。
•避免部分操作会触发仪器自动关闭功能,导致数据丢失,如某些情况下,需要人工持续操纵才能保持仪器的开启状态。
3. 使用后注意事项在使用完倾斜仪后,需要注意以下事项:•清洁仪器表面,避免污渍影响仪器精度。
•关闭倾斜仪电源,避免浪费电池电量。
•保管好倾斜仪,避免损坏或遗失。
•存储数据,以备日后查阅或分析。
保养规程1. 擦拭清洁倾斜仪在使用过程中需要保持清洁干净,才能保证精度不受影响。
因此,在使用前和使用后,需要进行擦拭清洁的工作。
•倾斜仪表面可以用干净的布进行擦拭清洁。
•可以将仪器放在水下清洗,但需要避免接触海水等强酸碱性物质,以避免腐蚀。
2. 储存保养倾斜仪在不使用时也需要进行储存保养,以延长仪器使用寿命。
•倾斜仪应该存放在防潮防尘的环境中。
•长期不使用的倾斜仪需要定期检查电池电量,并将电池取出。
•将倾斜仪放置在固定的位置上,避免摇晃或振动,防止部件松动或損壞。
结论倾斜仪在测量过程中,需要特别注意安全问题以保证精度,同时在日常保养和储存过程中,也需要进行正确的操作以保证其使用寿命。
在使用过程中,如果出现故障或精度下降,可联系售后服务中心或找专业维修人员进行处理。
铁岭地震台前兆数字化观测资料干扰因素浅析佟国刚李永振(辽宁省铁岭地震台 112001)摘要对铁岭地震台水管倾斜仪、洞体应变伸缩仪、垂直摆倾斜仪的观测资料进行分析表明:仪器运行稳定,记录的固体潮汐清晰。
但在观测过程中不同程度地受大风、感应雷电、远震地震波以及不明原因的干扰。
通过对各种原因造成的非映震干扰因素的进一步认识,能够提高利用前兆数字化观测数据进行分析预报的水平。
前言DSQ型水管倾斜仪、SS-Y型洞体应变伸缩仪和VS型摆倾斜仪是“九五”期间在全国部分地震台站安装运行的数字化观测仪器,以分钟采样率工作,每日生成分钟值、整点值采样数据,能记录到清晰的倾斜、应变固体潮汐、震前异常信息,为地震预报提供了丰富的数字化观测资料。
本文重点对影响观测曲线形态的干扰进行了分析,以期达到正确认识观测资料的目的,为准确提出分析预报意见奠定基础。
1 观测环境条件概况观测山洞位于铁岭市银州区龙首山,引洞宽1.2米,高2米;主洞宽2米,高2米。
地理坐标为北纬42°16′59.7″,东经123°50′53.0″,顶覆盖42米,侧覆盖大于60米,植被覆盖良好,进深230米,海拔89.1米,仪器墩基为震旦系混合花岗岩。
洞室通道采用4道玻璃钢密封门密封,观测室采用隔离密封,洞温年变幅小于0.3℃,湿度小于92%。
台址附近无明显影响观测的外界干扰源。
2001年7月DSQ型水管倾斜仪和SS-Y 型伸缩仪通过省级验收,近几年两套仪器的观测精度均达到一类台标准。
2 正常观测记录的曲线形态从三套数字化仪器的观测曲线形态上看,固体潮汐清晰、曲线记录美观(见图1)。
3 地震波记录情况水管仪、伸缩仪不仅能清晰的记录到固体潮汐变化,而且能记录到震时地震波的变化。
笔者对2002年1月至10月全球7级以上地震(共19次,主要分布在环太平洋地震带、欧亚地震带等地)、全国6级以上地震(4次,分布在台湾、吉林)和辽宁省及邻区4级以上地震(3次,最大震级4.2)时两套仪器记录的地震波情况进行了统计,各仪器记录的地震次数统计结果见表2。
DSQ型水管倾斜仪常见故障分析摘要:目前我国的地震监测已经进入数字化时代,面对各种数字化设备和新技术的应用,如何保障观测资料连续可靠的产出,对地震台站的同志而言是非常重要的工作,只有保证观测仪器正常运转,才能提供连续可靠的观测资料,在地震分析预测中发挥作用。
辽阳地震台DSQ型水管倾斜仪于2000年10月安装并入网观测。
仪器运转正常、产出的数据可靠、精度高。
在运行期间仪器也出现了一些故障情况,如电源故障、数采故障、前置放大器故障等,造成观测数据出现突跳、台阶、固体潮畸变等异常。
通过对这些故障情况的分析,结合多年的工作经验,发现不同的仪器故障部位造成的数据异常情况是不同的,认识到可以依据观测曲线表现形态的不同来判断仪器出现故障的原因,为今后做好仪器维修维护工作提供一些经验。
关键词:水管倾斜仪、故障1.台址环境辽阳地震台始建于1975年5月,地形变观测点位于华北地台东部,辽东隆起之太子河凹陷的西段,辽阳与本溪之间莲花旋转构造体系之内,台基为寒武系灰岩,次一级断裂比较发育,周围无明显干扰源。
观测山洞总长度70m,山洞顶覆盖厚度约22m,侧覆盖30m,洞室通道采用3道水泥门和1道塑钢门密封,内部建隔离墙,走廊与观测仪器分开以减少干扰,山洞年温度变化不超过1℃,日变化小于0.03℃,洞内采用氯化钙吸潮,湿度基本在80%-86%之间变化。
2.仪器性能参数DSQ型水管倾斜仪是武汉地震仪器研究院生产的自动测量地壳倾斜变化的一种精密仪器,适应于地壳倾斜固体潮、地震断层以及火山、大型精密工程垂直位移的连续观测[1]。
仪器分辨率0.0005",日零漂≤0.005",标定精度≤1%。
辽阳台水管仪EW向基线长度L=18.07m,NS向基线长度L=18.12m。
仪器正NS,正EW方向设置,方位角NS:140º EW:80º,方位测定误差小于1°。
3.故障分析通过对辽阳地震台水管倾斜仪十几年的观测资料分析,发现造成数据异常的原因大致可以分为以下几类:3.1数据采集仪原因2006年4月16日处理数据时发现水管仪EW向数据异常,出现突跳与台阶(图1)。
DSQ水管倾斜仪曲线受气象因素干扰的分析研究熊玮;孟建国;范军;李栋梁【摘要】利用泰安台DSQ水管倾斜仪长期稳定的观测资料,对水管仪观测数据受气压、台风、降雨、雷电和地下水文环境等气象因素干扰的典型记录曲线进行分析,得出了不同气象因素下的水管倾斜仪数据变化情况,给出了识别判定的总结.通过本文的研究,可为今后DSQ水管倾斜观测干扰排除及异常识别提供科学依据.【期刊名称】《防灾减灾学报》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】5页(P49-53)【关键词】垂直摆;固体潮;畸变;干扰;震前异常【作者】熊玮;孟建国;范军;李栋梁【作者单位】潍坊地震监测中心台, 山东潍坊 261041;泰安基准地震台, 山东泰安271000;潍坊市地震局, 山东潍坊 261041;潍坊市地震局, 山东潍坊 261041【正文语种】中文【中图分类】P315.720 引言前兆观测中,地震前兆仪器记录了地球物理量的变化情况。
在正常情况下,地球物理量的变化表现出了潮汐变化的规律。
月球和太阳对地球的引力不但可以引起地球表面流体潮汐(如海潮、大气潮),还能引起地球固体部分的周期性形变[1]。
正常的固体潮曲线均匀而光滑,接近于正、余弦曲线波动,且存在一定的周期性。
但由于干扰畸变因素较多,所以台站倾斜潮汐形变观测的固体潮曲线也是情况多变的。
本文根据泰安台DSQ水管倾斜仪多年所记录到的几种典型畸变图像,对照自然环境因素,将畸变图像与环境干扰进行系统的研究,分析观测数据受气压、台风、雷电和降雨等气象因素干扰的典型记录曲线,并总结各干扰因素的记录形态特征、变化规律,分析其形成原因,以此来找出排除和降低干扰对观测的措施,提高日常观测资料质量、识别干扰与震兆图像的能力[2]。
1 台站观测条件及仪器泰安基准地震台地处莱芜弧形断裂带北侧(台址附近段落称为泰山山前断裂),台基为太古代泰山群(Art)花岗片麻岩体,台址岩体完整致密均匀,结构致密完整。
涉县地震台水管倾斜仪常见干扰分析王雪飞;赵长红【摘要】对于涉县地震台水管倾斜仪观测资料,根据地球物理数据跟踪分析方法,将干扰源按照自然因素、场地环境因素、观测系统、地球物理事件等类型进行分析,并给出数据处理建议.【期刊名称】《地震地磁观测与研究》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】4页(P114-117)【关键词】水管仪;干扰源;特征【作者】王雪飞;赵长红【作者单位】中国河北 056001 河北省地震局邯郸中心台;中国河北 056001 河北省地震局邯郸中心台【正文语种】中文0 引言地壳形变观测设备是基于固体潮(倾斜、重力)观测的地震监测设备(聂磊等,2001),DSQ短基线水管倾斜仪是数字化倾斜观测中固体潮曲线光滑、清晰的记录仪(王梅等,2004)。
除用于测定缓慢倾斜变化、倾斜固体潮,并捕捉临震前异常变化信息外,还可用于地球动力学与精密工程测量等(冯英等,2010)。
DSQ型水管倾斜仪是基于连通器内水面在重力的作用下保持自然水平原理的地倾斜观测设备(陈德福等,2008),由主机和电子记录设备组成,当安装仪器的主体台基出现相对垂直向位移时,两端钵体液面发生相对变化,传递给漂浮在液面的浮子,使之随液面发生同步位移,经差动变压器式位移传感器转化为直流电压变化,由水管仪主机和数采进行记录(朱石军等,2011)。
文中对2014—2016年涉县地震台水管倾斜仪观测资料进行分析,将干扰源按地球物理数据跟踪分析提供的分类方法,从自然因素、场地环境、观测系统、地球物理事件等类型进行分析,并给出数据处理建议。
与以往研究相比,数据跟踪更侧重如何降低干扰产生的影响。
1 台站背景涉县地震台位于太行山山前断裂带西侧,涉县盆地(在新生代时期普遍抬升过程中,沿太行山山前断裂相对下降而形成)南部边缘,距涉县断层约3 km。
台站西南不远处山坡上出露中奥陶系马家沟灰岩,产状中缓,无较大断层通过。
距该台15km的涉县井店—更乐镇,1314年发生过6级地震,目前涉县地区小震活动较丰富。
山东水管倾斜仪观测运行分析李希亮;陆汉鹏;孟建国;胡尊迎;田凤东【摘要】文章介绍了山东地区3个地震台站安装的水管倾斜仪的基本概况,并选取各台2007年-2011年的观测数据,从资料的完整性、观测质量及受干扰情况等方面进行了分析和探讨。
结果表明:3个台站的观测资料均有很好的连续性和完整性,仪器稳定性较高,观测系统运转正常,可为地震研究提供数据支持。
同时发现,在日常观测中,水管仪地倾斜观测主要受气压、降雨、观测环境变化和仪器调修等因素的干扰。
%The water tube tiltmeter installed in 3 seismological stations of Shandong Province is overviewed .Observational data from 2007 to 2011 ,selected from each station ,are discussed in aspects of theintegrity ,observation quality and interference .The results show that observation data got from the 3 stations have good continuity and integrity ,and the instruments have high stability and op-eratenormally ,which can provide data for earthquake research .It is also found that interferences with water tube tiltmeter in daily observation are from barometric pressure ,rainfall ,environmental change and instrument adjustment and repair .【期刊名称】《山西地震》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P5-9)【关键词】水管倾斜仪;质量分析;干扰【作者】李希亮;陆汉鹏;孟建国;胡尊迎;田凤东【作者单位】山东省地震局,山东济南 250014;山东省地震局,山东济南250014;山东泰安地震台,山东泰安 271004;山东马陵山地震台,山东临沂276114;山东日照市地震局,山东日照 261000【正文语种】中文【中图分类】P315.730 引言水管倾斜仪(以下简称水管仪)是自动测量地壳倾斜变化的一种精密仪器,除用来测定缓慢倾斜变化、倾斜固体潮和捕捉临震前兆信息外,还可用于地球动力学与精密工程测量等方面,可为研究地壳倾斜变化和固体潮水平分量变化规律提供数据,也为地球弹性研究提供重要数据。