[实用新型]HRT波地震预报监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地震监测系统，尤其是一种HRT波地震预报监测系统。

背景技术

地震是一种对国民经济和人民生命财产有重大危害的自然现象，人们一直希望能够了解地震产生的原因，认识这种地震的活动规律，实现对强地震发生时间、地点和量级的准确预报，以便尽可能避免或减少强地震造成的损失。人们对地震的产生原因和预测地震三要素即发生时间、地点及震级已作了不少的研究报导，地电阻率方法是地震前兆观测的主要手段之一，该方法要求用固定的装置观测地电阻率随时间的变化，由于电阻率是地下介质的固有属性，它随时间的变化是很缓慢的。而且变化幅度很小，这就要求在一个很长的时间内保持地电阻率观测有足够的准确度。

地电阻率测量原理如图1所示，供电电源E通过供电极AB向大地供入稳定电流I，在测量极MN上测得I产生的人工电位差ΔV，又公式：

ρ＝K*ΔV/I                            (1)

可计算得到值ρ值。式中K为装置系数，由A、M、N和B4个电极相对位置确定。在实际测量中，电流I是通过测定电流取样电阻R₁上的电压来确定的，即：

I＝V_R1/R₁                              (2)

将式(2)代入式(1)，则有：

ρ＝K*R₁*ΔV/V_R1                       (3)

在测量过程中，所测ΔV和V_R1值要经过A/D转换器变为数字量，然后才能用式(3)计算出ρ值。由式(3)可以看出，地电阻率ρ的系统误差由K值的准确度、R₁的准确度及测量ΔV和V_R1的准确度决定。

目前在地震预报研究中需要确认0.5％～1％的地电阻率变化，这就要求观测系统有0.05％～0.3％的准确度，在地电阻率观测系统中。由于被测信号均以不同的方式与大地相通，且信号源远离观测室。另外，随着社会的进步，各种信号随之产生，这就在测量系统中引进了许多干扰，有些观测点干扰幅值超过被测信号1-2个数量级，另外，随时间和环境的变化观测仪器的准确度也会发生变化这些都会导致地电阻率观测出现误差。这些误差可以分为系统误差、随机误差和粗差3种。

地电阻率的测量误差主要来源在于测量人工电位差ΔV时存在的大量无规则的随机人工干扰，设我们要测得人工电位差的真值为ΔV，实际测量的人工电位差为ΔV’，则有：

ΔV’＝ΔV+V’

式中V’为干扰背景电位差，我们所说的干扰背景较小是指当时，也就是信噪比很大时的情况，而在实际环境中特别是在城镇市区附近面临着强烈地工业和民用电信干扰时，V’干扰幅值可能达到甚至超过ΔV，如果在这一时刻测量，由于没有一种仪器能在某一时刻从ΔV’中区分出V’，因此会造成ΔV的测量误差，从而影响到地电阻率的测量精度。

如果在测量中对ΔV和I(V_R1)的测量不是同时进行的，通过切换先后测量的ΔV和I(V_R1)之间存在时间差异Δt，也就是说在需要测定t时刻由电流I引起的人工电位差ΔV，实际测定的是t时刻的ΔV和t+Δt时刻的I。在野外实际测量中，一方面很难做到稳定度很高的电源，更重要的是在t时刻的干扰电位差V’(t)与t+Δt时刻时的干扰电位差V’(t+Δt)相差很大，因此也会造成地电阻率测量的误差。

前人在地电仪器研制及观测技术方面采取了一些措施来抑制测量中的随机误差，这些措施是：无源滤波、多次测量求均值法、采用特殊方法抑制工频干扰和等周期正/反向供电法，等周期正/反向供电方式有效地解决了单向供电方式中的零点漂移问题，但是在工作中这种供电方式对相近供电周期的交流干扰几乎没有抑制能力，这就会造成系统的测量误差。

目前的地震预报是将上述测量后的地电阻率信息对照过去发生的地震信息经过长时间分析后，才能得到预测的地震信息，且该信息精确度低、成本高，预测时间长。

有鉴于此特提供本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种操作方便、预测精度高、监测范围广、实时处理的HRT波地震预报监测系统。