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磁传感器和倾角传感器技术在地震监测设备中的应用


  7月28日,是唐山大地震43周年纪念日。作为地震多发国家,我国在2008年汶川特大地震后,为加强对地震监测活动的管理,提高地震监测能力,开展了各类地震观测仪器和台站的监测预警建设。在这些地震监测设施中,不乏各类传感器技术的身影。


位于合肥市区的地震前兆观测井,资料图

  我们知道,地震发生前,有时会出现一些前兆,不易被人识别,却是地震观测的重要参考依据。地震台站24小时不间断监测地震活动,并自动上传数据,是地震预警系统组成的重要部分。

  目前,在安徽省合肥市9处市属地震监测台站,共配备了测震、电磁、形变、地下流体四大类别、19套地震监测设备和4套流动测震设备。在这些设备中,包括磁传感器、倾角传感器、倾斜仪、水温仪、电磁扰动仪等多种传感器监测设备。

  比如,在这9处地震监测台站中,肥东县地震监测中心于2014年年初正式投用,其工作区位于合肥东南侧郯庐断裂带中,共有电磁、形变和地下水三种观测项目。

  其中,电磁观测采用井下观测,井深50米,磁传感器放置在井下30米处,配备的电磁扰动监测仪,用于监测大地磁场强度的变化量。形变观测,则是通过竖直摆钻孔倾斜仪实现井下观测,井深50米,倾角传感器放置在井下49米处,用于连续观测地壳微量倾斜变化,捕捉大地震发生前的地壳形变和地球固体潮。

地下观测井中的水温仪水温探头,资料图

  据介绍,这些传感器可将实时记录到的水位、水温、气象三要素等信息,通过专用信号传输电缆传输至数据采集单元。前兆数据采集器实时将电信号数字化、网络化后,并加上时戳(通过GPS授时),通过光纤专线和无线网络实时传输到地震监测中心。

  据悉,传感器等监测设备及仪器观测到的数据,对判定地震提供了有用的价值,增强了对合肥市辖区和周边地区的地震异常监测能力,可有效监测合肥市及周边ML1.5级以上地震震情,震情监测达到5分钟自动速报,8分钟修正速报,10分钟完成速报的目标。


武汉中心地震台地下流体观测井,资料图

  延伸阅读:武汉中心地震台地下流体观测井中的传感器技术

  武汉中心地震台位于九峰山森林公园附近,以重力、固体潮观测为主,融地壳形变、电磁、数字地震、卫星激光测距、卫星导航定位等十几种观测手段为一体,是重点级国家核心站之一。


武汉中心地震台地磁相对观测室,资料图

  在武汉中心地震台大院内,有一口建在凉亭里的地下流体观测井。据地震台专家介绍,这可不是普通水井,它有300多米深,里面装有水温、水位等多种传感器,可监测地下水变化与地震的关系。这些传感器与埋在地下的传感器、线缆等一样,也是地震监测的组成部分。另外,据悉,该地震台原本还设有地磁绝对观测室,因为光谷地区的城市发展、地铁建设等原因,破坏了“无磁”环境,现已经搬迁到了应城。

  据介绍,地震预警是指在地震发生以后,抢在破坏性地震波传播到设防地区之前,提前发出几秒至数十秒的警报。目前,湖北省也掌握这方面的技术,但通知大众的终端平台建设需要时间,大概在2022年可实现普通民众从终端秒知地震。

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