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2024年5月5日发(作者：)
地震地磁观测与研究
第３４卷 第３／４期
２０１３年８月
ＳＥＩＳＭ０ＬＯＧＩＣＡＬ ＡＮＤ ＧＥ０ＭＡＧＮＥＴＩＣ
０ＢＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
Ｖｏ１．３４ ＮＯ．３／４
Ａｕｇ． ２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－３２４６．２０１３．０３／０４．０１９
福建区域地震前兆台网观测系统升级改造
陈彩虹 陈懿德 刘坚刚 张清秀
（中国福州３５０００３福建省地震局）
摘要介绍福建区域地震前兆观测台网观测系统升级改造建设情况，阐述具体的实施改造以及仪
器设备在系统接人改造中的一些关键技术问题，在并行期间通过数据对比总结改造效果，“九五”
系统升级改造建设为前兆台网观测提供更完善的管理及数据服务。
关键词 前兆观测台网；升级改造；并行运行；数据对比
０ 引言
福建省地震前兆台网由模拟观测技术系统、“九五”观测技术系统和“十五”观测技术系统组
成，模拟与“九五”观测系统的前兆观测仪器占全省前兆观测仪器超过８Ｏ 。模拟观测系统：模拟
实测数据按测项人工录入计算机，编辑成数据文件，采用ＦＴＰ方式向区域中心传输。区域中心
汇集后写入ｓＱＬ ＳＥＲＶＥＲ模拟数据库ＰＤＢＭ＿ＦＪ，并发送至中国地震台网中心前兆台网ＦＴＰ服
务器。“九五”观测系统：“九五”仪器是台站通过采用ＲＳ２３２串口线，用“九五”数据收集专用软件
ＥＰＣＣ收取数据。“十五”观测系统：“十五”仪器实现ＲＪ４５ＩＰ接口，通过网络方式进行通讯。数据
的采集、入库和交换都是通过软件自动完成，数据库为Ｏｒａｃｌｅ，实现前兆数据统一性。
不同阶段建设的观测系统存在技术规范、数据采集、通讯链路、区域中心软硬件等差异，３
套观测系统同时运转，从技术系统维护到管理极为不便。福建省“九五”前兆观测仪器安装较
早，维修难而且老化现象严重，影响数据的完整性。经过“十五”网络项目的建设，全省基本建
立基于网络的前兆观测技术系统，福建省信息网络覆盖率也较高，为全部实现前兆仪器的网络
化传输方式创造条件（赵银刚等，２００９）。２０１１年，由中国地震局监测预报司安排“九五”系统
接入“十五”系统的改造项目，该项目依托现有的地震前兆台网数据管理系统和地震信息网络，
实现该省地震前兆各类观测仪器的统一、规范管理。
１ 改造概况
福建省前兆台网进行“九五”系统接入改造项目的台站共１８个，５２套前兆仪器，具体信息
见表１。对于传感器故障的台站及泰德公司的仪器本次暂不改造。
１．１改造目标
对福建省现有“九五”仪器但不具备网络条件的台站进行网络改造，实现台站的网络连接，
对“九五”数字化前兆仪器的连接方式进行改造，对省地震局前兆台网中心进行扩容，利用已有
的“十五”前兆网络系统，实现“九五”前兆仪器产出数据的网络化采集。
作者简介：陈彩虹（１９７８），女，福建省南安人，工程师，从事前兆观测工作
基金项目：福建省前兆台网“九五”系统接入改造项目
本文收到日期：２０１３－０３—０５
第３／４期 陈彩虹等：福建区域地震前兆台网观测系统升级改造
表１福建省前兆台网“九五”仪器信息
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ“ｔｈｅ ｎｉｎｔｈ—ｆｉｖｅ ｙｅａｒ ｐｌａｎ’’ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ
１Ｏ３
Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｆｕｊｉａｎ
台站名称
漳州地震台
仪器类型
ＴＪ一２
ＧＭ一３
Ｖｓ
ＦＨＤ－２
ＴＪ一２
ＶＳ
仪器名称
体应变仪
磁通门磁力仪
垂直摆倾斜仪
质子矢量磁力仪
体应变仪
垂直摆倾斜仪
台站名称
安溪县地办安溪台
仪器类型
ＳＤ－３Ａ
ＳＺＷ一１Ａ
ＬＮ一３
ＲＴＰ－１
ＬＮ－３
ＳＺＷ一１Ａ
仪器名称
测氡仪
数字式温度计
数字水位仪
气象三要素
数字水位仪
数字式温度计
泉州基准台
厦门地震台
惠安县地办惠安台
南平地震台
宁德地震台
ＤＳＱ
ＤＺＷ
ＲＴＰ一１
ＶＳ
ＤＳＱ
ＴＣＭ一３
ＬＮ一３
ＳＤ－３ Ａ
ＳＺＷ一１Ａ
水管倾斜仪
相对重力仪
气象三要素
垂直摆倾斜仪
水管倾斜仪
硐温仪
数字水位仪
测氡仪
数字式温度计
尤溪县地办尤溪台
惠安县地办２号台
惠安县地办净峰台
ＳＤ－３Ａ
ＬＮ一３
ＲＴＰ一１
ＬＮ－３
ＳＺＷ一１Ａ
ＲＴＰ一１
ＬＮ一３
ＳＺＷ－１Ａ
ＲＴＰ一１
测氡仪
数字水位仪
气象三要素
数字水位仪
数字式温度计
气象三要素
数字水位仪
数字式温度计
气象三要素
龙岩地震台
永安地震台
泉州局泉州台
永春县地办永春台
ＲＴＰ一１
ＴＣＭ－３
ＶＳ
ＴＪ一２
ＳＤ－３Ａ
ＳＺｗ一１Ａ
ＬＮ一３
ＴＪ一２
ＲＴＰ一１
ＲＴＰ一１
ＬＮ一３
ＳＤ－３Ａ
气象三要素
硐温仪
垂直摆倾斜仪
体应变仪
测氡仪
数字式温度计
数字水位仪
体应变仪
气象三要素（雨量计）
气象三要素
数字水位仪
测氡仪
闽侯县地办闽侯台
石狮市地办赤湖岩台
泉州市地局泉港一中台
仙游地震办地震台
ＬＮ－３
ＲＴＰ－１
ＬＮ－３
ＳＺＷ一１Ａ
ＬＮ一３
ＳＺＷ一１Ａ
ＲＴＰ一１
ＬＮ一３
ＳＺＷ－１Ａ
ＲＴＰ一１
数字水位仪
气象三要素
数字水位仪
数字式温度计
数字水位仪
数字式温度计
气象三要素
数字水位仪
数字式温度计
气象三要素
１．２改造原则
以将“九五”数字化改造项目的前兆仪器接人为主；为地震短临跟踪布设的台站和仪器，不
列入本次改造内容；对列入“十一五”背景场改造计划或其他改造项目的“九五”前兆仪器，不列
入本次改造内容；已经将“九五”前兆仪器改造成“十五”前兆仪器的，不列入本次改造内容；前
兆监测效能评估不合格的“九五”前兆仪器，不列入本次改造内容；“九五”前兆仪器接入改造以
“‘九五’一‘十五’协议转换器方案”为主、“更新“九五”前兆数采方案”为辅，对于因老化或故障
等原因影响正常观测的“九五”前兆数采可采用前兆综合数据采集器予以替换。对于本方案提
出的技术方案，各单位可根据自身规划和需要，自行追加投资，进行更全面的改造。
２具体实施改造
２．１ 台站网络改造
漳州台、泉州基准台、厦门台、龙岩台、永安台、南平台、宁德台等７个专业台进行ＳＤＨ网
络环境改造。另外¨个地方台的网络通信环境改造方案为：①使用ＡＤＳＬ进行改造。对于
仪器数量不多、数据流量需求不大的观测台站，在具备ＡＤＳＬ线路条件时，使用ＡＤＳＬ宽带网
路，作为台站局域网的出口，与省地震局网络中心连接；②使用无线通讯方式进行改造。对于
单点无人值守台站，可以使用无线数据网络模式，实现仪器与台站或中心的网络连接。目前，
可供选择的无线网有ＣＤＭＡ、ＧＰＲＳ、３Ｇ等，可根据台站的具体情况进行选择。
２．２“九五”仪器的接入改造
本次接入改造在不改变“九五”前兆台网工作模式的前提下，增加“十五”网络化的工作方
１０４ 地震地磁观测与研究
式，主要有以下两种接人方式。
（１）“九五”一“十五”协议转换器。适合“九五”数字化改造台站，支持地震行业通信与控制
标准的前兆仪器，包括“九五”数采接入的仪器和“九五”智能化仪器，采用此方案可整体接入网
络（何案华等，２０１０）。在台站端，在现场总线上加入“九五”转“十五”的协议转换器，实现全部
“九五”仪器的网络化接入改造（图１）。
图１协议转换器方案
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ
（２）地震前兆综合数据采集器接入模式。适合与“九五”数采直接相连的前兆仪器的接人。
“九五”数采大多２０００年前后投人观测，部分数采由于自然老化或故障等原因影响到正常观
测，可以用前兆综合数据采集器予以替换“九五”老数采，完成“九五”仪器的接入。在台站端，
用前兆综合数据采集器替换原有“九五”数采，从而实现在保留原有测项、保留原有传感器的前
提下，完成并网改造（图２）。
图２ ＤＳＣ－１Ａ地震前兆综合数据采集器更换方案
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＤＳＣ一１ Ａ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ
以泉州市地局泉港一中台为例，现有运行“九五”前兆仪器：ＳＺＷ－ＩＡ数字式温度计、ＬＮ－３水位
仪、ＲＴＰ－１型气象三要素仪，与ＤＳＣ“九五”前兆公用数采连接，网络未接入。利用１套协议转换器将
３套仪器接入改造，使用ＣＤＭＡ进行网络改造，通过本地局域网接入“十五”网络系统（图３）。
ＬＮ－３水位仪
图３泉州市地震局泉港一中台系统接人改造方案
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｉｎ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕａｎｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ
第３／４期 陈彩虹等：福建区域地震前兆台网观测系统升级改造 １Ｏ５
３并行运行工作
２０１２年１月福建省地震局地震前兆观测台网完成计划内所有“九五”仪器升级改造，进入
试运行及并行期。在并行期间，台站每天仍然按原来要求完成观测任务，即“九五”模式观测方
式，升级改造后的“九五”仪器依托“十五”前兆数据管理系统平台，数据收取、报送、存储等工作
实现自动化，“十五”的工作模式即台站工作人员到“十五”前兆数据处理系统中进行前兆数据
的转换及预处理。对“九五”与“十五”模式产出数据进行对比，以此观测“九五”升级改造仪器
投入运行以来的运行率及数据产出的准确率。
３．１ 更换的数据采集器、协议转换器运行
数据采集器工作正常。协议转换器存在丢包现象，每天几个分钟值，集中体现在地热、水
位、气象三要素等测项，后经项目组修改，问题得到改善。漳州台ＧＭ－３仪器存在数据采集不
全现象，２３：４Ｏ前后数据无法采集。协议转换器的串口松动，旋紧或者由ＣＯＭ１串口换成
ＣＯＭ２串口即恢复正常。
３．２数据对比
改造后的“九五”仪器接人“十五”管理系统，经对比，除漳州台磁通门Ｄ分量的数据外“十
五”管理模式采集的数据与“九五”模式采集的数据完全一致。
漳州台ＧＭ一３磁通门磁力仪的Ｄ分量磁偏角数据存在不同。图４（ａ）中，２０１１年１２月的
数据为“九五”ＳＱＬＳＥＲＶＥＲ数据库迁移数据，２０１２年１月以后的数据为仪器接入“十五”管理
系统后产出数据。由图４（ａ）可见，数据不同造成台阶。
经落实，磁通门磁力仪Ｄ分量用“十五”数据处理系统转换，预处理模块将Ｄ分量单位由
ｎＴ转换至分。因此，图４（ａ）中２０１２年１月以后的数据经过２次换算，产出不正确的值。工作
人员修改ＧＭ一３磁通门磁力仪协转中的配置参数，重新利用“十五”数据处理系统进行转换及
预处理，产出数据见图４（ｂ）。ＧＭ一３磁通门磁力仪的Ｄ分量接人“十五”管理系统后，要求方
向为反向。
１５ ８
、＼
娅
堡
墨
桓
２Ｏ１１—１２ ２Ｏ１２．Ｏ２ ２Ｏ１２＿ｏ４ ２０１２－０６
挺
年一
图４地磁变化记录磁偏角观测数据
（ａ）产出错误数值；（ｂ）系统处理后产出数据
４ 结束语
并网改造建设在硬件和软件平台上已经具备模拟、“九五”仪器接入“十五”系统的条件，该
项目的实施将理顺前兆台网的数据管理流程，提高前兆观测技术水平，为防震减灾事业的发展
提供更好的服务。地震信息网络延伸到台站，为地震信息的及时获取、传输提供稳定可靠的途
径，为地震分析预报提供丰富可靠的数据，为防震减灾事业的发展提供有力保障。
１Ｏ６
参考文献
地震地磁观测与研究 ３４卷
何案华，等．白家瞳地震台前兆仪器整合口］．地震地磁观测与研究，２０１０，３１（２）：１０８—１１２
赵银刚，等．安丘地震台“九五”仪器网络化的实现［Ｊ］．华北地震科学，２００９，２７（２）：４８—５０
Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｆｕｊ ｉａｎ ａｒｅａ
Ｃｈｅｎ Ｃａｉｈｏｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｙｉｄｅ，Ｌｉｕ Ｊｉａｎｇａｎｇ ａｎｄ Ｚｈａｎ Ｑｉｎｇｘｉｕ
（Ｅａｒｔｈｑｕｓｋｅ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ ｕｐｇｒａｄｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｎ—
ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｆｕｊｉａｎ ｗｅｒｅ ｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ．Ｓｏｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｃａ１ ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｒｅｃｏｎ—
ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｎｏｖａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉＳ ｓｕｍｍａ—
ｒｉｚｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｔａ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｒｕｎ ｐｅｒｉｏｄ
．
Ｔｈｅ ｕｐ—
ｇｒａｄｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ“ｔｈｅ ｎｉｎｔｈ—ｆｉｖｅ ｙｅａｒ ｐｌａｎ”ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ａｎｄ ｄａｔａ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｕｐｇｒａｄｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｒｕｎ ｉｎ ｐａｒａｌｌｅｌ，ｃｏｍ
ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｔａ
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