雷 晨，羅 斐，趙龍梅，趙 雷，劉天龍

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

0 引言

流動測震觀測主要是針對特定的區(qū)域，在特定的時間段強化地震觀測，以提高該區(qū)域的地震監(jiān)測和速報能力。

流動觀測在補充區(qū)域地震臺網(wǎng)監(jiān)測能力不足的同時還可應(yīng)用于流動加密觀測，在震中余震發(fā)展區(qū)域更精確地測定余震的發(fā)生與發(fā)展過程，為震后趨勢分析與判定提供數(shù)據(jù)補充；通過流動測震臺的架設(shè)，一方面可用于震前監(jiān)測，對可能發(fā)生中強地震的區(qū)域地震活動背景作臨時性的加密觀測，更好地跟蹤地震的活動動態(tài)；另一方面用于余震監(jiān)測，記錄中強地震后的余震變化，為進一步研究地震震源特征及后續(xù)震情變化夯實基礎(chǔ)資料［1］。另外流動測震觀測也可在地震預(yù)測區(qū)域與重要保障及特殊事件監(jiān)測等方面進行強化地震觀測，還可以滿足各種地球物理研究及地震工程應(yīng)用觀測的需要。

根據(jù)流動觀測的發(fā)展需要，中國地震局專門成立了測震技術(shù)管理組流動管理部，對全國的流動觀測進行統(tǒng)一管理，設(shè)備統(tǒng)一調(diào)配，近年來不斷進行實戰(zhàn)演練、技術(shù)交流、培訓(xùn)等活動，共享了流動觀測資源，提高了流動觀測整體水平、促進了流動觀測技術(shù)的發(fā)展。

1 遼寧流動測震臺網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 遼寧流動測震觀測系統(tǒng)基本構(gòu)成

遼寧流動測震臺網(wǎng)主要由流動臺網(wǎng)中心、流動觀測子臺、數(shù)據(jù)傳輸及供電系統(tǒng)構(gòu)成，具體如圖1所示。

圖1 流動測震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路及技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成Fig.1 Mobile seismic observation network data link and technical system composition

1.2 流動測震臺網(wǎng)中心

流動測震臺網(wǎng)中心采用與區(qū)域數(shù)字測震臺網(wǎng)兼容且獨立的技術(shù)系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)實時匯集、處理和交互分析、存檔等功能，也具備向區(qū)域測震臺網(wǎng)中心提供數(shù)據(jù)、獲取實時觀測數(shù)據(jù)并向應(yīng)急指揮部提供觀測結(jié)果數(shù)據(jù)的功能。同時還可實現(xiàn)與地震現(xiàn)場應(yīng)急系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換及信息服務(wù)等［2-4］。

流動測震臺網(wǎng)中心軟件系統(tǒng)主要包括實時地震數(shù)據(jù)流服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、臺站運行監(jiān)控系統(tǒng)、實時波形處理分析系統(tǒng)、地震速報系統(tǒng)組成，流動臺網(wǎng)中心通過部署在流服務(wù)器上的JOPENS0.5.2軟件包，實現(xiàn)流動測震臺站實時波形數(shù)據(jù)匯集，再通過VPN專網(wǎng)實現(xiàn)與遼寧測震臺網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，同時通過部署在專用便攜式計算機上的MSDP人機交互系統(tǒng)軟件實現(xiàn)波形數(shù)據(jù)歸檔，生成對應(yīng)的臺網(wǎng)卷數(shù)據(jù)和臺站卷數(shù)據(jù)，以便臺網(wǎng)人員對歷史數(shù)據(jù)的回放和查詢。

目前遼寧流動測震臺網(wǎng)中心主要由服務(wù)器、工作站、不間斷電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、現(xiàn)場展示系統(tǒng)等構(gòu)成，同時還配備了中型帳篷、發(fā)電機、打印機、工作臺、折疊椅等輔助設(shè)施。

1.3 流動測震子臺技術(shù)系統(tǒng)

遼寧流動測震臺網(wǎng)流動子臺共有7套，其中3套采用英國GURALP公司生產(chǎn)的CMG-40TDE三分向一體化短周期地震計，其余4套采用BKD-2B型短周期地震計和EDAS-24IP型數(shù)據(jù)采集器，地震計機械周期為1S。流動測震臺站技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成見圖2。

圖2 流動測震子臺技術(shù)系統(tǒng)Fig.2 Mobile seismic substation technology system

1.4 數(shù)據(jù)傳輸及供電系統(tǒng)

1.4.1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

遼寧流動測震臺網(wǎng)中心及子臺的通信設(shè)備均采用廈門四信公司生產(chǎn)的F3A36型全網(wǎng)通無線4G傳輸設(shè)備，同時考慮到震后基于公網(wǎng)的無線傳輸可靠性問題，還配備了LN-GDFM-97型超短波數(shù)傳電臺3套。無線4G通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸卡采用了綁定到地震專用行業(yè)網(wǎng)的特殊數(shù)據(jù)卡，通過設(shè)置該數(shù)據(jù)通信卡可使流動測震子臺數(shù)據(jù)直接傳輸至流動測震臺網(wǎng)中心或區(qū)域測震臺網(wǎng)中心。

1.4.2 供電系統(tǒng)

流動測震臺網(wǎng)中心供電系統(tǒng)采用持航PC-8000型不間斷電源系統(tǒng)，為流動中心的服務(wù)器、工作站、打印機及展示系統(tǒng)提供電源保障。同時流動中心還配備了3 kW的便攜式汽油發(fā)電機，從而保障流動中心的正常供電。

流動測震子臺供電選用的是“沙漠一號”RH-B50型便攜式戶外電源供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)是專為野外工作設(shè)計的集成電源系統(tǒng)，除了本身所攜帶的太陽能電池板外，還可以選配110 W和62 W折疊式太陽能電池板，從而可以提供更長時間的持續(xù)供電。

RH-B50型便攜式戶外電源供電系統(tǒng)的儲電容量為12 V、48 Ah，儲電介質(zhì)為聚合物鋰電池，內(nèi)置太陽能電池板功率為50 W，外接太陽能電池板功率為120 W，交流最大輸出功率為350 W，直流最大輸出功率為12 V/60W。

2 CMG-40TDE一體化地震計的應(yīng)用

2.1 儀器基本情況

由于遼寧流動測震子臺地震計及數(shù)據(jù)采集器是“十五”期間配置的，到現(xiàn)在使用了近十年的時間，部分儀器已經(jīng)老化且不能維修。為保障流動測震觀測正常開展，2015年遼寧省地震局籌措資金自行購置了三套英國GURALP公司生產(chǎn)的CMG-40TDE便攜式一體化寬頻帶數(shù)字地震計。

CMG-40TDE一體化地震計是由三分向?qū)掝l帶地震計CMG-40T-1和數(shù)據(jù)采集器CMGDM24一體化設(shè)計而成。該一體化地震計體積更小，使用便捷，適應(yīng)野外地震監(jiān)測需求。

圖3 CMG-40TDE一體化地震計功能模塊Fig.3 Modules of CMG-40TDE

圖4 CMG-40TDE一體化地震計使用連接示意圖Fig.4 CMG-40TDE installation method

2.2 儀器檢查及標(biāo)定情況

CMG-40TDE一體化地震計在使用前和每年的例行檢查中都要進行儀器的脈沖標(biāo)定檢查以檢測儀器的運行狀態(tài)是否良好。脈沖標(biāo)定主要是檢查儀器的周期誤差和靈敏度誤差，看是否偏離正常水平，若周期或靈敏度誤差超過10%，則認(rèn)為儀器工作不正常，需進行校正。表1為2017年例行檢查時的脈沖標(biāo)定結(jié)果。

表1 CMG-40TDE一體化地震計脈沖標(biāo)定檢查結(jié)果

2.3 在流動演練及實際應(yīng)急觀測中的應(yīng)用

遼寧省地震局CMG-40TDE一體化地震計自2015年購置以來分別在2015年度、2016年度、2017年度東北片區(qū)地震應(yīng)急流動演練中得到了使用，同時還多次應(yīng)用在遼寧地區(qū)重點區(qū)加密觀測和地震應(yīng)急加密觀測中。表2為2017年部分CMG-40TDE一體化地震計使用情況。

表2 2017年度CMG-40TDE一體化地震計使用情況

2017年12月19日遼寧省鞍山市海城市發(fā)生4.4級地震，遼寧省地震局啟動應(yīng)急預(yù)案并在鞍山地區(qū)的孤山鎮(zhèn)和偏嶺鎮(zhèn)架設(shè)了2個主要由CMG-40TDE一體化地震計組成的流動測震臺。圖5為架設(shè)在遼寧鞍山地區(qū)偏嶺鎮(zhèn)（LN/L2101） 和孤山鎮(zhèn)（LN/L2102） 的流動測震臺記錄到的2018年2月21日11時07分遼寧省鞍山市海城市3.1級地震的波形。

圖5 2018年2月21日11時07分海城市3.1級地震波形Fig.5 Records of the Haicheng M3.1 earthquake on 11：07，F(xiàn)eb.11th，2018

3 提高遼寧流動測震觀測能力的幾點建議

遼寧流動測震觀測經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字的時代，觀測設(shè)備也從分散到集中再到一體化的演變過程。雖然流動觀測近年來有了長足的發(fā)展，但是仍然存在著很多的不足，觀測技術(shù)及能力仍需進一步提高。

（1） 提高觀測儀器的整體水平。提高遼寧測震觀測儀器的數(shù)量和質(zhì)量，加強流動測震觀測儀器的整體水平，保證觀測儀器運行質(zhì)量，為后續(xù)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用提供保障。

（2） 提高觀測人員的技術(shù)能力。通過不斷地進行技術(shù)培訓(xùn)和交流提高遼寧流動測震觀測人員的整體素質(zhì)和水平，通過實戰(zhàn)化演練加強實際動手能力，從而保障流動測震觀測工作的順利開展。

（3） 強化流動測震臺網(wǎng)中心的功能。加強流動中心數(shù)據(jù)產(chǎn)出的應(yīng)用，實現(xiàn)超快速報在流動測震觀測中的應(yīng)用，加強與完善數(shù)據(jù)產(chǎn)出與應(yīng)急系統(tǒng)的快速聯(lián)動系統(tǒng)的建設(shè)。

（4） 提高整體保障能力。加大流動測震觀測人員與設(shè)備的投入，保障流動測震觀測隊伍的相對穩(wěn)定及流動測震觀測儀器的穩(wěn)定運行，做到關(guān)鍵時刻能夠快速進行流動臺站架設(shè)并將觀測數(shù)據(jù)傳送至流動中心或區(qū)域中心。

（5） 加強應(yīng)急流動測震觀測管理。進一步完善流動觀測臺站架設(shè)應(yīng)急預(yù)案，制定流動臺站架設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，促進流動測震臺站架設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

（6） 預(yù)設(shè)流動測震觀測點。在遼寧地區(qū)易發(fā)地震的海城老震區(qū)、遼西地區(qū)、年度重點危險區(qū)，結(jié)合固定臺站的分布預(yù)選多個流動測震觀測點，并進行觀測點的前期測試和初步建設(shè)，以備震時所需。

4 結(jié)語

加強遼寧地區(qū)的流動測震觀測工作，有著極其現(xiàn)實的意義。隨著國家地震烈度速報與預(yù)警工程的建設(shè)，遼寧地區(qū)的測震及強震動固定臺站密度將會增大。流動觀測與固定臺站觀測相結(jié)合，將會更好地加強重點關(guān)注區(qū)域的監(jiān)測能力、豐富了觀測數(shù)據(jù)［5］，為進一步研究地震震源特征及后續(xù)震情變化夯實基礎(chǔ)，同時為地球物理研究及防災(zāi)減災(zāi)工程應(yīng)用積累更多具有遼寧地域特征的有價值的測震觀測數(shù)據(jù)。