The invention provides a method for earthquake early warning, which relates to the field of seismic signal processing technology. Firstly, real-time recording of seismic wave, the seismic wave data for real-time transmission of real-time filtering through a low-pass filter, with the relative change rate as the characteristic function of the amplitude, calculating the characteristic function of real-time filtered data, determine the long and short scale length, according to the synchronization of long and short windows mobile, at the same time the characteristic function of calculating the value of STA/LTA, to determine whether the STA/LTA value exceeds the threshold, if the sampling time, take the corresponding to the arrival time of seismic waves, and trigger earthquake warning device, otherwise, continue to carry out seismic waves recorded in real time next time. When the P wave is automatically picked up by the long short time average method, the algorithm is simple and fast, and the relative change rate of seismic wave amplitude is taken as the characteristic function. The machine time can be ignored and the anti-interference ability is strong.
【技术实现步骤摘要】
一种实现地震预警的方法
本专利技术涉及地震工程和地震信号处理
,尤其涉及一种实现地震预警的方法。
技术介绍
地震预警是针对地震预报能力不足提出的震时预警方法。其一般原理是,把地震探测器安置在活断层附近,当地震发生时,由于p波传播速度比s波快,地震探测器首先接收到p波,在破坏力很强的s波到达前用电磁波把地震消息传达到城市,通知人们在地震s波到达前做好应急准备。最近几年发展迅速的地震预警技术,需要自动、快速、准确确定P波到时。地震p波自动拾取方法一直在不断改进,到目前为止常用方法主要有长短时均值比方法(即STA/LTA方法)、AIC准则、高阶统计计量方法(PAI-S/K)、自回归方法定义进行地震震相判别的方法,除此之外还有分形维法和神经网络法等。长短时均值比方法是目前广泛使用的一种地震波初至拾取方法,其原理是取地震波特征函数在短时间内平均值与长时间内平均值之比确定地震波初至,即长短时平均值法,地震波初至时刻就是用长短时平均值法计算得到的对应峰值点。长短时均值比方法具有算法简单、计算速度快和特征函数多样等优点,这非常符合地震预警的要求。其不足是特征函数的不同选择使得到时的拾取产生差异,并且目前使用的特征函数使得拾取结果抗干扰能力较差;短时间和长时间取得过短、过长都会造成地震触发错误。AIC准则认为地震发生前后对应着两个不同的稳态过程,AIC函数的极小值对应p波初至时刻。AIC函数峰值点尖锐,从这种意义上说该方法拾取到时的准确度高。但在不同时窗下,拾取的到时位置不同,所以该方法仅仅适合地震波初至位置大致已知的情况,这显然不适用地震预警的速度要求。PAI-S/ ...
【技术保护点】
一种实现地震预警的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:实时提取三分量地震动记录{xi}、{yi}、{zi},i为地震动记录的实时记录序号;三分量地震动记录可以为位移、速度或加速度;步骤2:对三分量地震动记录进行实时低通滤波,低通滤波器阈值根据地震预警的实际要求情况进行选择,如果考虑绝对公共安全,即可能发生破坏性地震,则p波初始周期阈值取为1s,如果考虑地震预警准确性,即一定发生破坏性地震,则p波初始周期阈值取为2s;根据p波初始周期判断是否进行地震预警计算,若p波初始周期小于p波初始周期阈值,则不能发生破坏性地震,停止地震预警计算,返回步骤1;若p波初始周期大于等于p波初始周期阈值,则能发生破坏性地震,执行步骤3。步骤3:对经过三维低通滤波的地震记录,用公式(1)计算三维振幅相对变化率,得到Pi序列:
【技术特征摘要】
1.一种实现地震预警的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:实时提取三分量地震动记录{xi}、{yi}、{zi},i为地震动记录的实时记录序号;三分量地震动记录可以为位移、速度或加速度;步骤2:对三分量地震动记录进行实时低通滤波,低通滤波器阈值根据地震预警的实际要求情况进行选择,如果考虑绝对公共安全,即可能发生破坏性地震,则p波初始周期阈值取为1s,如果考虑地震预警准确性,即一定发生破坏性地震,则p波初始周期阈值取为2s;根据p波初始周期判断是否进行地震预警计算,若p波初始周期小于p波初始周期阈值,则不能发生破坏性地震,停止地震预警计算,返回步骤1;若p波初始周期大于等于p波初始周期阈值,则能发生破坏性地震,执行步骤3。步骤3:对经过三维低通滤波的地震记录,用公式(1)计算三维振幅相对变化率,得到Pi序列:其中,0≤i≤N-2,N为序列长度;步骤4:用三维振幅相对变化率Pi作为特征函数,用公式(2)对三维振...
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