地震行业标准《强震动观测台网运维规范》

地震行业标准《强震动观测台网运维规范》
编制说明
1 任务来源
2013年6月18日，中国地震局下发了《关于印发2013年地震行业标准制修订计划的通知》（中震函〔2013〕113号）。

2 编制背景、目的和意义
近年来，我国从汶川、芦山、九寨沟等大地震中吸取了强震动观测经验和教训，取得了强震动台网运行维护对观测数据质量的影响的新认知。

社会和经济需求推动了我国强震动台网建设规模的进一步扩大，除国家和地方政府外，大型国企在核电站、水库大坝、高速铁路、大跨桥梁等重要工程项目中也建设了大量台站，然而，对于大规模台站的运行维护与管理一直缺少科学和规范化的指导，因此，《强震动观测台网运维规范》的颁布，将助力于我国强震动台网的高效运行，服务于我国工程抗震的新突破和地震预警及烈度速报工程的顺利实施。

为了保障强震动台网的高效运行，结合省级和国家级中心运行维护工作的特点，满足强震动台网的运行维护、数据产出以及相关技术和管理要求，面向各级强震动台网运行维护人员编制了本规范。

3 工作简况
3.1 本规范主要参加单位（暂定）：
中国地震局工程力学研究所、中国地震台网中心、北京工业大学、云南省地震局、中国科学院大学、北京市地震局、四川省地震局、陕西省地震局、新疆维吾尔自治区地震局、甘肃省地震局、广东省地震局、山西省地震局、江苏省地震局。

3.2 本规范主要起草人（暂略）：
3.3 主要工作过程
从标准编制启动到目前共召开了5次工作会议，多次个别征求意见，第一次会议上编制组提出了“强震动台网运行维护与管理规程”编制计划和编制大纲，并与其他专家进行了充分讨论。

后3次工作会议分别对已完成的规程修改草稿进行了讨论，并提出了规程使用对象分两个层级（省级和国家级），远程检查、数据汇集和原始加速度记录信息报送时间节点，实时和事件传输的仪器采样率参数，震级统一使用M震级，台网监控使用专用软件等修改意见，参见附录。

最后一次工作会议认为总体信息足够反应强震动运维工作，但是，专家对规范架构上有不同意见，一是建议由总则、内容、操作代替原来技术指责、内容、省级中心和国家级中心。

二是保留原有架构。

最后编写组还是采用原有架构。

这样使得整个规程对于省级和国家级中心的使用者来说有易读性和易操作性。

4 本规范重要技术内容的依据和说明
4.1 编制原则
本规范编制遵循：保证标准的适用性、先进性和可操作性；注意标准的统一性和协调性；注意标准的经济性和社会效益；结合我国国情充分吸收国际先进经验和理念等基本原则。

4.2 现状调研
对国内外强震动观测台网建设及其国内强震动观测台网运维相关规定进行了系统调研，整理并分析了各省地震局、工力所国家强震动台网中心的强震动观测系统建设和系统运维等情况。

中国地震局十五地震监测网络项目强震动分项规模如下：
(1)在21个地震重点监视防御区内布设了1154个固定自由场强震动观测台。

(2)在北京、天津、兰州、乌鲁木齐、昆明五个大城市分别建设由80（北京、天津）或50（兰州、乌鲁木齐、昆明）个速报子台和1个速报中心组成的地震动强度（烈度）速报台网。

速报子台总数为310个。

(3)在国家地震重点监视防御区内新建12个强震动观测专用台阵，包括活断层影响台阵1个，地震动衰减台阵2个，场地影响台阵2个，地形影响台阵
1个，典型建筑地震反应台阵4个，大型桥梁地震反应台阵1个，大型水坝地震反应台阵1个。

改建原有结构地震反应台阵2个。

(4)在北京建立了国家强震动流动观测基地，配备80台数字强震仪。

在昆明、兰州、南京建立西南、西北、东南3个区域强震动流动观测基地，各配备40台数字强震仪，布设了由75个台站组成的8个存放台阵。

(5)编制强震动台网技术规程、强震动数据规范和研制相应专用软件。

我国强震动观测台网所使用的仪器均为数字强震仪。

加速度传感器多数采用哈尔滨威波瑞科技有限公司（简称VIBRY）生产的SLJ-100型外置力平衡式加速度传感器；部分采用美国Kinemetrics公司（简称KMI）生产的EpiSensor （ES-T）型内置力平衡式加速度传感器。

所采用的数字强震动记录器共有5种型号，多数为美国Kinemetrics公司生产的Etna型数字强震动记录器、瑞士SYSCOM公司生产的MR-2002型数字强震动记录器，港震机电技术有限责任公司（简称Geodevice）生产的GSMA-2400型数字强震动记录器、哈尔滨威波瑞科技有限公司生产的GDQJ2型数字强震动记录器、瑞士GeoSig公司生产的GSR-18型数字强震动记录器。

针对该特定的强震仪系统，工力所国家强震动台网中心基于数字强震仪记录的低频误差校正处理方法编制了一套实用的强震动数据常规分析处理软件（以下简称SMDP）。

并赋予国家级强震动台网中心特定的强震动数据处理流程、规范的元数据和统一数据格式，以便于产出数据的存储与管理、交流与服务，利用该软件处理了国家强震动台网建设后产出的所有记录约3万余条。

广东省地震局、珠海泰德、映翰通、杭州叙简等单位或公司研制了强震动观测台网监控和数据回收软件，使得我国强震动台网运维工作向自动化迈进了坚实一步。

鉴于汶川大地震的经验教训，我国强震动观测台网的部分台站加速度传感器方向和极性出现了方向不准确和极性错误的现象。

为进一步加强数字强震动台网运维管理，提高强震动台网观测数据质量，中国地震局震害防御司于2014年6月12日发出中震防函〔2014〕24号“关于开展台站加速度传感器极性检测和方位角普查校正工作的通知”。

对全国数字强震动观测台站加速度传感器开展极性检测和方位角普查校正工作。

该工作方案是按照中国地震局震害防御司要求，以2014年2月20日“关于台站方位极性检查实施方案编制会议”纪要
为依据，参照2012年中国测震台网方位角调查与校正工作规程而编制的。

极性检测校正方案由中国地震局工程力学研究所（国家强震动台网中心）负责编制，方位角普查校正方案由四川省地震局监测中心负责编制。

该项工作目前已经完成，为我国强震动台网正常运行奠定了基础。

我国在高速铁路、水电站、核电站等重大工程行业都建设了地震监测系统，其建设规模和运行维护不容忽视，都分别建立了台站建设相关的技术规程或技术条件，但是与运行维护相关的技术规程较少。

国际上包括美国、日本、欧洲等国家地区在台网规模和运维方面与我国相比还是有很多优势。

(1)在台网建设方面：近年来，随着数字强震仪的发展，全球主要地震国家（如美国、日本、欧洲等国家地区）对强震观测台网的建设投入，布设的仪器数量显著提高，获得的强震数据也日益丰富。

同时，利用强震观测台网建立大型预警系统和震害快速评估系统受到了很大的重视和发展。

(2)台网管理方面：美国、日本、欧洲等国家地区能提供较完整台站场地资料信息。

我国强震台站建台报告中采用的Vs20数据，未提供Vs30数据，我国尚不能提供完整的场地资料。

同时，我国强震台网管理技术相对较为落后，全部数据尚未全部实现自动回收。

(3)数据处理方面：美国、日本、欧洲等国家或地区对强震数据都实现了近实时批量自动处理。

我国缺少海量强震数据全自动、标准化的数据处理程序，急需研发海量数据全自动标准化处理程序。

(4)强震数据库方面：以强震观测台网为依托，各国或地区纷纷建立了地区性或全球性的强震数据库，如美国的PEER、USGS、COSMOS，日本K-NET 和KiK-net，意大利ITACA，土耳其、新西兰GNS均建立了各自的数据库。

我国强震数据库中的历史强震数据缺少标准数据格式，部分老旧数据急需补全元数据，并按照目前强震数据格式来标准化原始数据，从而能够更好的为科研提供元数据完整和易用的强震数据。

我国还缺少高质量强震记录数据库，根据科研用和工程用筛选全部强震数据建立高质量的强震数据库。

4.3 主要内容说明
标准属性是推荐性，标准级别是行业标准，标准类别是基础标准，没有采
用国际标准，属于新立标准。

4.3.1 技术职责
经调研国家级强震动观测部门、省地震监测中心、强震动台站的实际运维工作，将各省地震监测中心所属强震动台站称为台站，将各省地震监测中心称为省级中心，台网中心和工力所国家强震动台网中心统称为国家级中心，规定了台站、省级中心、国家级中心的技术职责及运维工作分工。

4.3.2 台站运维
主要提炼了台站的运维工作的操作过程。

需要说明的是：强震动台站一般为无人值守台站和托管台站。

对于后一种台站，日常维护内容仅限于配合省局的维护人员检查安全、供电等情况，并没有涉及规范中的技术工作。

所以本规范规定的运维内容均适合于以上2种台站。

4.3.3 省级中心运维
主要提炼了省级中心的运维工作的操作过程。

需要如下说明：
（1）随着强震动台网中实时传输台站的不断增加，本规范根据实时传输台站的特点考虑了相应的运维操作，但是事件传输台站和实时传输台站在大多数情况下运维操作是相同的，实时台站与触发式台站不同的内容在本规范中做特别强调。

如台站监控要求“对于实时传输方式的台站，每天监控时如发现波形断记，应分析其原因，并立即采取故障排除措施。

”
（2）加速度传感器震后检定工作在以往的运维中，由于各省局缺少备用加速度传感器而不能直接送交国家级中心进行校准，所以本规范规定强震发生后，宜对记录峰值加速度大于0.5g n的台站进行现场检查，利用转台对该台站的加速度传感器进行校准。

4.3.4 国家级中心运维
主要提炼了国家级中心的运维工作的操作过程。

4.3.5 附录
本规范共10个附录。

涵盖了省级和国家级强震动台网日常运维中的主要操作过程，其中除附录B、附录E及附录J为规范性附录外均为资料性附录。

5 标准水平分析
经国内外调研，国际上还没有类似的强震动台网运维规范，我国强震动台网运维工作从汶川、芦山、九寨沟等大地震中获得了强震动台网运维经验，然而，对于台网运维工作一直缺少科学和规范化的指导，因此，本规范结合了省级和国家级中心运维工作的特点，规定了强震动台网运维内容、操作过程以及相关技术要求，填补了我国强震动台网运维规范的空白。

6 重大分歧意见的处理过程及依据
编制组经调研后认为个别省实时传输台站比例在上升，但是，目前在大多数省局触发式台站比例较高。

触发式和实时传输式强震动加速度仪（包括力平衡传感器）每时每刻都处于运行状态，并不是触发式的强震动加速度仪在非触发时处于不工作状态，只是数据传输方式不同。

本规范在不特指实时传输方式的台站时，运维要求均适合以上两种传输方式的台站。

需要强调的是以上两种方式运维操作在大多数情况下是相同的。

7 有关的现行法律、法规和强制性标准的关系
本规范条款均符合国家现行的法律、法规及标准要求。

本规范与已发布的地震行业标准DB/T-2016《强震动观测技术规程》中台网运行部分有交叉，建议今后强震动台网运维管理工作按本规范执行。

8 其他应予说明的事项
专家建议本规范的名称由《强震动台网运行维护与管理规程》改为《强震动观测台网运维规范》。

编制组认为名称修改是比较符合编制内容和实际运维操作。

因为强震动观测台网运维在技术层面上需要规定运维内容、操作过程以及技术指标要求，同时避免与行政管理办法混淆，体现本规范的技术属性。

参考文献
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附录
在标准编制过程中，编制组经咨询讨论形成如下意见处理表（参见表1）。

表1 主要意见处理表。