PC端MEMS地震动数据采集与烈度速报系统

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hrbwqwq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着微机电(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)技术的发展,使用MEMS进行地震动参数速报台站的布设以提高速报的时效性和可靠性成为可能,我国地震预警新的技术系统研发正处于起步阶段,本文根据PC端MEMS地震动数据采集与速报系统技术需求,结合C/S软件架构,以边缘计算为技术思路,将地震动参数计算移到了客户端,大大提高了系统在大地震时的时效性和可靠性。本文围绕使用MEMS作为地震动数据采集、接收、速报所需要的关键技术问题,针对场地分类、软件算法、软件结构、网络通信以及软件的系统参数展开了研究,主要的研究工作如下:(1)针对大范围场地分类的方法展开研究,提出了基于BP神经网络的场地分类方法。对全国强震动台站的分类结果是I、II、III类分类准确率分别为28.2%、87.6%、71.9%,并使用首都圈的场地数据进行了对比,首都圈I、II、III类场地分类准确率分别为8.7%、70.7%、79.6%,证明了使用该方法对场地分类的区域局限性不大,可以用于全国的场地分类。(2)提出了PC端MEMS地震动数据采集与速报系统的体系结构、功能结构和数据库设计方案,保证了软件使用过程中的稳定性以及信息在传递过程中的时效性和可靠性;对网络通信协议进行了设计与实现,保证了地震动数据传递过程中不会出现二义性以及参数传递的可靠性;对于MEMS设备之间的通信协议进行了设计与实现,保证了地震动数据采集、解析和传输的正确性。(3)对PC端MEMS地震动数据采集与速报软件的技术参数展开了分析和讨论,提出了对整个软件系统进行评价的技术参数,并使用不同的中心端和MEMS端对整个系统进行了参数分析,得到了在不同中心和MEMS端情况下的参数传递延时,并对结果进行了分析和讨论。
其他文献
本文基于实际地震动数据利用参数性预测模型和非参数性预测模型回归不同区域地震的地震动预测模型,利用机器学习中的主成分分析算法和粒子群算法提取地震动母波,通过对地震动母波进行线性组合,匹配目标场地的预测反应谱,合成目标场地的地震动时程。本文主要工作如下:(1)基于川滇地区的实际地震动数据,应用随机效应模型建立了地震动峰值加速度(PGA)和反应谱(Sa)与震级、场地及距离之间的关系,给出了一个符合当地地
随着我国城市建设的发展以及城市人口数量的增加,为了缓解土地资源紧缺、交通拥堵等问题,城市地下空间工程的开发进程也在进一步加快。地铁车站结构作为地下轨道交通工程中重要的组成部分,一旦发生严重的地震破坏,不仅修复困难,而且将会造成巨大的经济损失以及人员伤亡,因此有必要对地铁车站结构在不同强度的地震作用下的损伤进行模拟,研究其易损性,以期为未来地下结构震前的震害预测以及震后损失评估提供依据。本文以典型两
为开发丰富的海洋资源,世界各国陆续开展了海底观测网建设工作。中国自“十一五”开始,也启动海底观测网建设方面的研究。借助国家项目的支持以及国产海底地震仪的发展,我国的东海、南海等海底观测台、观测网也相继建立。2018年,在漳州浯屿岛建成了浯屿岛线缆式海底地震观测台站。台站运行期间,记录到了大量的数据,为研究海洋地震以及海底观测网的建设提供了数据基础。本文利用浯屿岛台站记录的数据,通过仪器互相关的方法
混合试验将结构划分为试验子结构与数值子结构,行为复杂的关键部分在实验室中进行大比例尺试验,其余部分作为数值子结构采用有限元软件进行仿真,因此结合了物理试验和数值模拟的优点,可以反映整体结构在地震作用下的破坏机理。数值子结构的精度是影响混合试验结果可信度的重要因素之一。为了提升数值子结构的精度,可充分利用试验测量数据更新数值子结构中具有相似边界、材料和行为的部分,从而使数值子结构和试验子结构的力学行
场地地震反应是工程场地抗震经济性和抗震安全性评价的重要依据。目前对于场地地震反应的研究主要依靠数值模拟的方法,但研究表明,现有的数值模拟方法还不能准确模拟场地地震反应,特别是对软土场地的模拟存在较大误差。所以采用新方法新手段研究场地地震反应是一个新的研究方向,可以突破传统数值模拟方法的局限性,提高地震反应分析准确性,为场地地震安全性评价和结构抗震设计提供技术支持。本文以Ki K-net台网数据库和
震级估算是地震预警中的重要工作,地震影响范围判断、地震预警信息发布等都依赖于震级快速估算的结果,震级也是地震预警系统对外发布预警信息的重要参数之一。地震预警由于时效性的要求,确定地震震级不能等待整个地震结束之后才开始,需利用P波初期信息立即开始震级预测,并随着数据的增加实时更新震级预测值,以获得更加准确合理的结果,传统方法由于只采用单一地震波初期特征参数建立线性统计关系预测最终震级,离散性大,特别
“国家地震烈度速报与预警工程”项目拟建成约15000个地震预警台站,其中有众多台站缺少完整场地信息。经济、高效地评估地震预警台站的场地类别和动力特性,并以此为基础进行场地校正,有助于提高预警时间精度,保证震级估算的准确性,为震后灾害分布及救援方向提供理论依据。基于钻孔波速数据的场地类别划分方法需使用大量人力物力,而地脉动单点谱比法简单、经济、便捷且可以有效反映场地动力特性,被广泛应用于国内外场地分
据统计,在一些现代大型建筑内,功能性非结构部件的造价平均可高达建筑总造价的70%~80%。在地震所造成的人员伤亡和财产损失中,建筑非结构部件及其系统破坏造成的损失所占比例越来越高。虽然在《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中明确提出了关于非结构部件的抗震设计要求,但其中基于楼面加速度反应谱概念的楼层放大系数等参数的合理性仍值得商榷,尤其对于我国近年来大量兴建的钢结构建筑是否适用更值得
“强柱弱梁”是钢筋混凝土框架结构在抗震设计中的重要概念之一,根据众多国内外学者研究结果表明,当结构梁端在柱端之前屈服并产生塑性铰时,钢筋混凝土框架结构整体会保持较好的延性和耗能能力。然而,以往的地震破坏实际经验表明,根据现行规范设计的钢筋混凝土框架结构的破坏机理很少出现设计人员所期望的强柱弱梁破坏模式。结构多为柱截面较梁截面先出现塑性铰,从而形成柱铰机制,导致结构倒塌。为研究这一问题,本文研究了不
城市燃气管网在地震作用下的破坏或功能丧失对城市安全、经济、生产等方面会产生不利影响。而随着抗震韧性概念的发展,燃气管网地震工程的研究已经扩展到了对抗震性能、恢复重建过程的全面关注。由于我国针对燃气管网抗震韧性定量评估与提升的研究并不多见,相关方法仍需完善,因此本文从网络系统的角度出发,充分考虑了燃气管网抗震、救灾中的多种不确定性因素与外界约束条件,提出了城市燃气管网抗震韧性定量评估流程以及抗震韧性