一种地震观测系统异常识别方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种地震观测系统异常识别方法和装置，其中，所述方法包括：基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息；基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统记录信号的特征卓越周期；将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息。采用本发明专利技术所述的地震观测系统异常识别方法，能够实现对地震计、数据采集器的部分异常具有预感知能力，提高地震观测系统异常识别的准确率和鲁棒性，从而显著提升地震观测系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种地震观测系统异常识别方法和装置
本专利技术实施例涉及物联网
，具体涉及一种地震观测系统异常识别方法和装置。另外，还涉及一种电子设备和存储介质。
技术介绍
近年来，随着科学技术水平的提高，数字地震观测系统的科技含量日益增加，应用了大量的新技术和新设备，使得数字地震观测系统的构成愈加复杂。在宽频带记录系统中，由仪器元件引起的系统瞬态变化、信号毛刺、数据记录阶跃与尖峰、以及由于机械异常引起的信号失真和重大环境干扰源(比如工业活动、高频电流信号等)的出现等，都将会严重影响数据记录质量。同时台站记录信号中还会频繁出现时间偏移(延迟或提前)现象，更是直接影响地震震源参数的测定精度。此外，台站观测系统在运行过程中随着仪器元件的老化、环境因素的改变等，会使得观测系统的仪器响应也随之发生变化。若不及时了解这些变化，及时采取措施，则会大大地降低地震台网产品产出的可靠性和科技支撑效能。因此，如何设计实现一套地震观测系统异常识别方案成为本领域技术人员严重的重点。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种地震观测系统异常识别方法，以解决现有技术中存在的地震观测系统异常识别方式效率较低稳定性较差，无法满足实际使用需求的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例提供的一种地震观测系统异常识别方法，包括：基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息；基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统记录信号的特征卓越周期；将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息。进一步的，将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息，具体包括：检测到所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期满足预设的潜在异常信号特征时，根据所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期的基本特征从所述初始参考事件库中检索出与所述基本特征的之间达到预设相似度阈值的所述基准参考事件群，并进行时频包络线偏移、相位偏移以及特征波形互相关计算分析；根据预设的综合优度准则判定出与新事件相似度最高的目标基准参考事件；根据所述目标基准参考事件确定异常类型的判定结果，根据所述判定结果，输出所述地震观测系统的异常状态信息。进一步的，所述的地震观测系统异常识别方法，还包括：根据确定性异常状态下的信号特征，预先构建异常信号的所述初始参考事件库。进一步的，所述基于预设的背景噪声的自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的记录信号的特征卓越周期，具体包括：通过测定所述背景噪声的自相关函数来提取目标值时的特征卓越周期，将所述目标值时的特征卓越周期作为地震观测系统的记录信号的特征卓越周期。进一步的，所述基于预设的背景噪声的自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息，具体包括：通过测量台站背景噪声的自相关函数在取目标值时，相对于预设参考值的变化幅度，计算台站地震观测系统响应灵敏度的变化，并获得地震观测系统的响应灵敏度信息。相应的，本申请还提供一种地震观测系统异常识别装置，包括：响应灵敏度信息计算单元，用于基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息；特征卓越周期计算单元，用于基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统记录信号的特征卓越周期；异常状态输出单元，用于将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息。进一步的，所述异常状态输出单元具体用于：检测到所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期满足预设的潜在异常信号特征时，根据所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期的基本特征从所述初始参考事件库中检索出与所述基本特征的之间达到预设相似度阈值的所述基准参考事件群，并进行时频包络线偏移、相位偏移以及特征波形互相关计算分析；根据预设的综合优度准则判定出与新事件相似度最高的目标基准参考事件；根据所述目标基准参考事件确定异常类型的判定结果，根据所述判定结果，输出所述地震观测系统的异常状态信息。进一步的，所述的地震观测系统异常识别装置，还包括：初始参考事件库构建单元，用于根据确定性异常状态下的信号特征，预先构建异常信号的所述初始参考事件库。相应的，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器，用于存储地震观测系统异常识别方法的程序，该电子设备通电并通过所述处理器运行该地震观测系统异常识别方法的程序后，执行上述任意一项所述的地震观测系统异常识别方法。相应的，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被服务器执行如上任一项所述的地震观测系统异常识别方法。采用本专利技术所述的地震观测系统异常识别方法，能够实现对地震计、数据采集器的部分异常具有预感知能力，提高地震观测系统异常识别的准确率和鲁棒性，从而显著提升地震观测系统运行的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。图1为本专利技术实施例提供的一种地震观测系统异常识别方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种地震观测系统异常识别装置的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电子设备的示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面根据本专利技术所述的地震观测系统异常识别方法，对其实施例进行详细描述。如图1所示，其为本专利技术实施例提供的一种地震观测系统异常识别方法的流程图，具体实现过程包括以下步骤：步骤S101：基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息。具体的，由于较长时间单台的背景噪声自相关函数也是台站与噪声源之间的弹性波格林函数。研究结果表明其走时随时间的变化与地壳的速度结构相关，振幅的变化(超过基准值的10％)则与系统灵敏度的变化相关联。在本专利技术具体实施过程中，可将每个记录信号背景噪声的计算样本经过0.5Hz以上的高通滤波后，进行背景噪声自相关函数(ACF)计算，记为Rxx.。且当t＝0时自相关函数为最大值，即Rxx(0)≥Rxx(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地震观测系统异常识别方法，其特征在于，包括：/n基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息；/n基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统记录信号的特征卓越周期；/n将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种地震观测系统异常识别方法，其特征在于，包括：
基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息；
基于预设的背景噪声自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统记录信号的特征卓越周期；
将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息。


2.根据权利要求1所述的地震观测系统异常识别方法，其特征在于，将所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期分别与初始参考事件库中预存的基准参考事件群进行计算分析，输出所述地震观测系统的异常状态信息，具体包括：
检测到所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期满足预设的潜在异常信号特征时，根据所述响应灵敏度信息和所述特征卓越周期的基本特征从所述初始参考事件库中检索出与所述基本特征的之间达到预设相似度阈值的所述基准参考事件群，并进行时频包络线偏移、相位偏移以及特征波形互相关计算分析；根据预设的综合优度准则判定出与新事件相似度最高的目标基准参考事件；根据所述目标基准参考事件确定异常类型的判定结果，根据所述判定结果，输出所述地震观测系统的异常状态信息。


3.根据权利要求1所述的地震观测系统异常识别方法，其特征在于，还包括：根据确定性异常状态下的信号特征，预先构建异常信号的所述初始参考事件库。


4.根据权利要求1所述的地震观测系统异常识别方法，其特征在于，所述基于预设的背景噪声的自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的记录信号的特征卓越周期，具体包括：
通过测定所述背景噪声的自相关函数来提取目标值时的特征卓越周期，将所述目标值时的特征卓越周期作为地震观测系统的记录信号的特征卓越周期。


5.根据权利要求1所述的地震观测系统异常识别方法，其特征在于，所述基于预设的背景噪声的自相关函数对记录信号进行运算处理，获得地震观测系统的响应灵敏度信息，具体包括：
通过测量台站背景噪声的自相关函数在取目标值时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，朱峰，杨驰，詹小艳，于悦颖，孙小航，钱婷，
申请(专利权)人：江苏省地震局，
类型：发明
国别省市：江苏;32