地震脉冲监控系统简介.doc

河北测震台网脉冲标定管理系统的设计与实现 刘丽 董一兵 ( 河北省地震局 河北 石家庄 050021) 摘要 河北测震台网脉冲标定管理系统软件具有脉冲标定量取、标定异常处理、基于数据库的脉冲标定管理、日志、用户管理等功能。系统在Windows XP操作系统环境下，采用VC++集成开发环境和Access数据库进行开发。在河北测震台网投入运行后，有效提高值班人员的工作效率和质量，具有良好的推广应用前景。 关键词 数字遥测地震台网；脉冲标定；异常；管理信息系统 0引言 为了保证数字遥测地震台网的地震监测和速报质量，地震观测技术规范规定各遥测台站要定时进行脉冲标定，以测试地震计安装调试是否符合工作要求。当发现脉冲标定波形的周期误差、线性度误差或等效阻尼误差超过一定范围时，需及时检查修复。脉冲标定是了解地震仪器工作状态的一个简便而有效的手段。在对标定波形进行处理和分析的过程中，时常会遇到一些标定变化异常的情况，例如脉冲超限、脉冲不完整、脉冲未过零点等。这样一来，如何对这些异常进行检测、分类和有效管理，从而有利于仪修人员及时掌握仪器运行状态、保障台网运行质量就成为一个亟待解决的课题。 目前，河北测震台网工作人员一般借助港震公司出品的系列软件对脉冲标定波形进行处理，例如EDAS-IAS和CALI_PROC。其中，CALI_PROC具有较完备的标定处理、参数管理和统计功能，但是，该软件没有提供对脉冲标定异常进行检测、判断和管理的功能。若单纯采用人工检查和做笔录的方式处理异常，将大大增加工作复杂度。为此，本文专门设计、开发了河北测震台网脉冲标定管理系统软件SPMIS。软件提供了脉冲标定量取、标定异常处理、基于数据库的脉冲标定管理、以及日志、用户管理等功能，具有功能实用、性能稳定的特点。 1 系统设计 1.1 系统总体设计 系统从总体上分为3个功能模块，分别是：脉冲标定处理模块，数据库管理模块和系统管理模块。其中，脉冲标定处理模块提供下列功能：1脉冲基准参数设置；2波形文件读取；3脉冲标定量取；4脉冲异常处理；5标定结果入库。数据库管理模块提供下列功能：1脉冲数据的浏览、查询、汇总和报表；2台站信息的增删改；3 基准脉冲数据的增删改。系统管理模块提供下列功能：1用户信息的增删改；2生成系统运行日志。 1.2 脉冲标定处理模块 对地震计进行脉冲标定的过程是：首先设置特定的电压或电流型脉冲信号并把信号送入地震计；然后通过分析脉冲波形数据，对地震计传递函数程序进行测算验证；最后将脉冲波形数据进行格式转换，并计算系统零极点（黄敏等，1999）。我们根据上述原理，同时充分考虑以往的工作模式和工作流程，本着简捷、实用、可靠的原则，设计了脉冲标定处理模块。下面我们主要介绍一下模块中脉冲异常处理功能的设计思想。 在我们以往的工作中，处理产出的脉冲数据只有两种状态：正常和异常。如果脉冲正常，就将其周期、振幅等参数保存下来，如果脉冲异常，则不保存任何数据。实际上，脉冲异常往往是由于地震仪器故障造成——仪器故障的多种多样和造成故障的不同环节，反映到脉冲上，呈现出不同的脉冲形态。从这些不同的脉冲形态中寻找规律并分类，可以获得一些有价值的信息，有助于了解地震仪器系统的运行状况。针对这种情况，系统在设计时引入了脉冲异常的概念。当脉冲形态出现不正常形态时，通过设定某种脉冲异常，可以将这种有用的异常情况明确地保存下来，这样，仪修人员在工作时，就能从中获取更详细的故障信息，提高故障排查工作的效率。而且，从数据表结构设计的角度看，引入脉冲异常将更好地保证脉冲数据的完整性。 我们通过总结以往的工作经验来获得脉冲异常的预设值，并以数据表的形式加以实现。用户可以根据其需要对这个异常数据表进行维护，不断充实、丰富表的内容。例如，据以往的工作经验分析：双向脉冲不完整的异常，反映了数据传输链路发生中断；脉冲未过零点的异常，反映了地震计可能发生了靠摆；脉冲超限异常，反映了仪器的性能参数发生了变化，等等。表1列出了部分异常类型及对应的系统异常代码。 表1 系统预设的部分异常及其代码 Table 1 Some Default Pulse Exceptions Codes 异常代码 异常类型 说明 1000 正常 未反映存在仪器故障 1001 脉冲超限 根据技术规范第44、56条而定 1002 轮空不做处理 甚宽带台站脉冲标定间隔时间 2000 脉冲异常 2001 没有脉冲 2002 脉冲不完整 2003 脉冲未过零点 2004 脉冲畸变 3000 波形异常 波形数据不正常 3001 无波形数据 3002 波形数据不完整 3003 波形数据不可靠 4000 干扰 8000 其它异常 1.3脉冲标定数据库管理模块 为了使脉冲数据的存取、维护、