玉树地震台仪器故障排查与地震监测连续性保障措施研究

姓名：尕庆

出生年月：1991年6月

性别：女

民族：藏族

籍贯：青海玉树

学历：大专

职称：工程师

研究方向：地震监测

摘要：玉树地震台位于青海省玉树藏族自治州，是青、川、藏交界地区地震监测的重要节点。本研究分析了地震台观测系统的常见故障类型及影响，从供电系统优化、数据采集器故障排查到监测连续性保障措施，提出了针对高原极端环境的解决方案。通过系统化的故障预防机制、数字化设备升级和区域协作，显著提升了地震台的运行稳定性和监测能力。本研究的成果为其他地震台站的管理与维护提供了重要参考，对区域地震监测系统优化具有借鉴意义。

关键词：玉树地震台、仪器故障、地震监测、数据采集、连续性保障

1 玉树地震台概况

玉树地震台位于青海省玉树藏族自治州结古镇，地处长江上游通天河谷地，海拔3725米，基岩为花岗岩。区域地质构造以密集发育的NWW走滑断裂为主，地震活动频繁，是青藏高原中强震多发区。玉树地震台建于1980年，1983年投入使用，承担青、川、藏交界地区地震监测任务。经过“十一五”期间的数字化改造，台站配备了先进仪器，功能全面，显著提升了区域监测能力。作为青藏高原地震监测网络的重要节点，玉树地震台在数据采集、地震预警和灾害防控方面发挥了关键作用，为高原地震台站的建设和管理提供了宝贵经验。

2 地震仪器的组成

2.1 地震仪器系统的构成

玉树地震台配备八套核心观测设备，包括VP垂直摆、SSQ21水平摆、SZW-2A水温传感器、SWY-II水位计、TRP-II气象三要素传感器、PET重力测量仪、FGM-4-01磁通门磁力仪和YRY-4钻孔应变仪。测震仪器用于记录地震波形，水温与水位观测设备辅助水文分析，气象传感器监测环境参数，重力、地磁及应变仪器提供地壳应力与磁场变化数据。这些设备共同构成完整的地震监测体系，确保数据的准确性与观测的连续性。

2.2 主要设备及其功能

主要设备中，SSQ21水平摆仪具有高灵敏度，可精准记录微震；YRY-4钻孔应变仪监测地下岩层变化，支持断层活动研究；FGM-4-01磁通门磁力仪记录地磁场变化，为地震前兆分析提供数据；GNSS设备记录地壳运动趋势。这些设备共同构建了功能完善的观测网络。

2.3 仪器设备运行环境及特殊挑战

高原环境的低温、低氧及强紫外线对设备运行构成挑战，降水和湿度进一步增加维护难度。为确保设备稳定性，地震台采用密封防护、优化控温及定期维护策略[1]。这些经验为其他高原地震台的设备管理提供了实践指导。

3 地震观测系统故障的检查与排除

3.1 常见故障类型分析

玉树地震台观测系统的常见故障包括硬件损坏、数据传输中断和环境干扰引起的信号异常。硬件问题如传感器老化、线路损坏是主要故障；数据传输中断多由通信模块或外部网络问题导致；环境干扰则源于高原地区的极端天气和地质条件。

3.2 故障检查的流程与方法

地震台建立了规范化检查流程：通过数据异常监控锁定故障点，对仪器硬件、电力线路及外部环境逐一排查；结合远程监测技术，快速诊断问题。分步排查与实时监控相结合，有效提升了故障定位和解决的效率。

3.3 故障排除的实践经验

硬件故障通过更换老化部件或升级设备解决；数据中断问题则通过优化网络配置及重启通信模块恢复；环境干扰的应对措施包括增加设备防护和改进安装条件[2]。系统性的故障排除经验为其他地震台的管理和维护提供了有益参考。

4 数据采集器的故障现象及解决办法

4.1 数据采集器常见故障及表现形式

玉树地震台的数据采集器常见故障包括数据中断、错误读数和存储异常。数据中断多由线路松动或硬件损坏引起；错误读数可能由传感器老化或环境干扰导致；存储异常通常是存储模块损坏或空间不足所致。这些问题直接影响监测数据的完整性和准确性。

4.2 故障的影响及潜在原因分析

数据采集器故障会导致地震数据缺失或误差，对震源参数的计算和后续分析造成不利影响。故障原因包括设备老化、极端气候影响和不规范的操作维护。明确故障来源为制定高效的解决方案提供了依据[3]。

4.3 故障排除的技术措施及效果评估

针对不同故障，采取了更换硬件、优化数据存储和强化防护等措施。通过更新传感器和线路，提升了采集器的可靠性；数据校验程序改善了存储稳定性；防潮防冻装置增强了设备适应性。这些措施有效保障了监测的连续性，为高原台站管理提供了实践指导。

5 供电系统故障限制及解决办法

5.1 供电系统故障的典型案例分析

玉树地震台的供电系统故障主要表现为断电、电压不稳和线路老化。极端天气如暴雪或强降雨常导致外部供电中断，影响台站仪器运行。高原地区频繁的温差变化对电池组和供电设备的稳定性构成长期威胁。

5.2 供电故障对观测系统的影响

供电中断直接导致观测设备停机，数据采集中断；电压波动可能损坏精密仪器或引起数据异常。供电系统的长期不稳定还会缩短设备寿命，增加维护成本，对地震监测连续性构成威胁[4]。

5.3 供电系统优化及应急保障措施

针对问题，地震台引入高容量UPS电源，保障断电情况下的基本运行；安装稳压器以应对电压波动；强化供电线路防护并定期维护。这些措施显著提升了供电系统的可靠性，为其他台站提供了可借鉴的优化思路。

6 保障地震监测连续性的综合措施

6.1 故障预防的长效机制

玉树地震台通过定期设备巡检、更换老化部件和优化运行环境，建立了系统化的故障预防机制。结合远程监测技术，实时监督设备状态，及时处理异常问题，有效减少了故障发生率，保障了地震监测的稳定性。

6.2 系统维护与监测能力提升方案

地震台定期评估仪器，更新老化测震仪、强震仪、形变监测仪，并建立设备管理档案。优化台站布局，搬迁受干扰台站，增设智能监测点。搭建数据分析平台，应用大数据与人工智能提升地震预测能力。加强科研合作，共享监测数据。实施人才培养计划，提升技术水平，优化队伍结构，确保监测系统稳定高效。

6.3 保障监测连续性的策略与建议

通过配置备用供电系统和数据备份设施，台站增强了突发情况下的监测能力；推进区域合作共享监测数据，实现多台站联动，弥补单一台站的不足。这些措施为其他地震台站在复杂环境下的监测连续性提供了参考借鉴。

7 结论与展望

本研究分析了玉树地震台的故障类型及解决措施，提出了优化供电系统、强化设备维护和保障监测连续性的策略。这些成果为高原地震台的运行管理提供了重要参考，并对提升区域地震监测能力具有借鉴意义。研究表明，完善的故障预防机制和优化设备管理流程是保障地震台高效运行的关键。结合实际环境特点，定期维护设备并优化运行条件，可确保观测数据的完整性和可靠性，为防灾减灾决策提供支持。未来研究可聚焦于智能监测设备在高原环境中的应用及区域台站协同机制的优化，以提升复杂地震活动的快速响应能力，为地震灾害防控提供技术支持。

参考文献

[1]马思航，古云鹤，杨敏，等.汉中地震台测震台站故障统计分析[J].科技与创新，2023，（07）：136-138+141.

[2]黄恩贤，孙召华，陈贤，等.河南地震地磁台网秒采样数据干扰识别及分析[J].地震地磁观测与研究，2023，44（01）：58-66.

[3]张伟峰，潘洁，孙亮亮，等.地震仪器运维中处置网络故障一案例分析[J].地震科学进展，2023，53（06）：285-288.

[4]颜欢，陈碧洪，张正伟，等.四川西昌地球物理站网故障分析及运维建议[J].四川地震，2023，（04）：36-40+46.