申请/专利权人：山东省地震局

申请日：2024-03-12

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117872474B

主分类号：G01V1/30

分类号：G01V1/30;G01V1/22;G01V1/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明涉及地震预警技术领域，本发明公开了地震预警台网波形数据质量分析方法和系统；包括采集波形数据的综合质量数据，生成波形状态值，判定波形状态为正常或异常，生成第一波形质量检查表或第二波形质量检查表，对第二波形质量检查表中的综合质量数据逐一进行检验，标记出目标数据；相对于现有技术，通过采集的综合质量数据，可以计算出表示波形数据质量高低的波形状态值，从而判断出波形状态为正常或异常，并在波形数据出现低质量的异常现象时，快速且准确的定位到对波形数据质量负面影响最大的目标数据，从而提供地震预警台网作为后续波形数据的运维基础，增强地震预警台网对地震预警的及时性和准确性。

主权项：1.地震预警台网波形数据质量分析方法，应用于地震预警台网，其特征在于，包括：S1：采集波形数据的综合质量数据，基于综合质量数据，生成波形状态值；综合质量数据包括台站断计值、信号延迟度、波形大异常频率、零点漂移度、波形拉直线次数和信号突跳异常值；信号延迟度的获取方法包括：通过地震监测仪器监测个首尾不相连的地震信号，并逐一记录个地震信号的出现时刻；通过地震台站分别监测个地震信号进行处理时的时间，获得个地震信号的处理时刻；将个地震信号的处理时刻与个地震信号的出现时刻作差，获得个地震信号的所用时间；地震信号的所用时间的表达式为： ；式中，为第个地震信号的所用时间，第个地震信号的处理时刻，为第个地震信号的出现时刻；将大于一个标准处理周期对应时长的地震信号的所用时间记为延迟时间，获得个延迟时间，小于；将个延迟时间累加后，与个地震信号的所用时间的累加值比较，获得信号延迟度；信号延迟度的表达式为： ；式中，为信号延迟度，为第个延迟时间，为第个地震信号的所用时间；波形大异常频率的获取方法包括：读取监测到的地震信号，以横轴为时间，以纵轴为波动值，绘制出地震波波形图；在地震波波形图上，以波形出现第一个波动位置为起点，以波形最后一个波动位置为终点，截取出有效波形样本图；在有效波形样本图的纵轴上选取距离横轴预设间距的点为基点，并以基点为起点沿横轴方向水平绘制出波形标准线；将有效波形样本图上波形的波峰超过波形标准线的波形记为大异常波形，并统计大异常波形的数量；将大异常波形的数量与有效波形样本图上所有波形的数量比较，获得波形大异常频率；波形大异常频率的表达式为： ；式中，为波形大异常频率，为大异常波形的数量，为有效波形样本图上所有波形的数量；零点漂移度的获取方法包括：A1：以地震监测仪器没有监测到地震信号的时刻为漂移起点，以地震监测仪器监测到首次出现地震信号的时刻为漂移终点，将漂移起点至漂移终点的时间标记为漂移时长；A2：绘制出波形在漂移时长内实时的地震波波形图，并将实时的地震波波形图与无零点漂移的地震波波形图重合；A3：测量实时的地震波波形图上的波形距离无零点漂移的地震波波形图上的波形同一位置的距离最大值，并将距离最大值标记为漂移幅度；A4：将漂移幅度与漂移时长比较，获得子漂移度；A5：重复次A1-A4的步骤，获得个子漂移度；子漂移度的表达式为： ；式中，为第个子漂移度，为第个漂移幅度，为第个漂移时长；A6：去掉子漂移度的最大值和最小值，将余下的个子漂移度累加后求平均，获得零点漂移度；零点漂移度的表达式为： ；式中，为零点漂移度，为第个子漂移度；信号突跳异常值的获取方法包括；在有效波形样本图上逐一测量个大异常波形的波峰所在位置的波动值，获得个最大波动值；依次测量个最大波动值至波形标准线的距离值，获得个异常值；将个异常值累加后求平均，获得信号突跳异常值；信号突跳异常值的表达式为： ；式中，为信号突跳异常值，为第个异常值；波形状态值的表达式为： ；式中，为波形状态值，为台站断计值，台站断计值通过地震预警台站内部署的地震监测仪器获取，为波形拉直线次数，波形拉直线次数通过监测并统计地震波波形图在设定的统计周期内获得，、、、、、为权重因子；S2：将波形状态值与预设的波形状态阈值比较，基于比较结果，判定波形状态为正常或异常；S3：当波形状态为正常时，按照第一统计周期统计实时的综合质量数据，生成第一波形质量检查表，第一统计周期是实现台站断计值、信号延迟度、波形大异常频率、零点漂移度、波形拉直线次数和信号突跳异常值的一次正常采集的时长；S4：当波形状态为异常时，按照第二统计周期统计实时的综合质量数据，生成第二波形质量检查表，第二统计周期是实现台站断计值、信号延迟度、波形大异常频率、零点漂移度、波形拉直线次数和信号突跳异常值的至少两次采集的时长；S5：对第二波形质量检查表中的综合质量数据逐一进行检验，基于检验结果，生成负面质量数据；S6：将负面质量数据逐一与对应的最大安全值比较，生成对应的负面值，将负面值降序排列，标记出目标数据。

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