地震儀器指標體系研究與MEMS儀器設(shè)計.pdf

1、地震預警和烈度速報在地震多發(fā)國家和地區(qū)得到了充分的重視和發(fā)展，日本、美國、墨西哥、土耳其、羅馬尼亞、臺灣等國家和地區(qū)都積極發(fā)展地震預警和烈度速報系統(tǒng)，其中日本、墨西哥、土耳其的地震預警系統(tǒng)已經(jīng)投入運行；美國、臺灣正在進行地震預警相關(guān)研究和測試。我國十五期間數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)項目大大提高了地震臺站密度，為在部分地區(qū)開展地震預警與烈度速報示范應用提供了研究試驗條件，也為今后進一步建設(shè)全國性的地震預警和烈度速報系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)，但我國地震預警和烈

2、度速報系統(tǒng)的相關(guān)標準、評估方法體系方面工作基礎(chǔ)薄弱，本文在研究國內(nèi)外現(xiàn)有地震預警和烈度速報系統(tǒng)的儀器技術(shù)指標體系基礎(chǔ)上，建議適合于地震預警和烈度速報系統(tǒng)的儀器技術(shù)指標體系。本文的具體工作如下：
　　 (1)在已有強震儀器標準《數(shù)字強震動加速度儀》和《中國數(shù)字臺網(wǎng)建設(shè)規(guī)范》的基礎(chǔ)上，針對應用于烈度速報系統(tǒng)的儀器指標體系研究，通過對國際上現(xiàn)有的烈度速報系統(tǒng)進行調(diào)研，分析這些國家和地區(qū)烈度速報系統(tǒng)中的儀器應用情況、技術(shù)參數(shù)水平以及指標

3、要求，建議了地震儀器數(shù)據(jù)流輸出及時性和傳感器輸出分量組合模式的實驗方案，運用高速視頻測量時間的方法對地震儀器的數(shù)據(jù)流輸出及時性進行了測量。通過統(tǒng)計分析給出了應用于烈度速報系統(tǒng)的地震儀器應該滿足現(xiàn)有儀器標準和文中所提的通信標準和時間標準等。
　　 (2)針對應用于地震預警系統(tǒng)中的儀器指標，本文通過對國際上現(xiàn)有的地震預警系統(tǒng)進行調(diào)研，給出這些國家和地區(qū)地震預警系統(tǒng)的儀器應用情況、技術(shù)參數(shù)水平以及指標要求，總結(jié)地震預警系統(tǒng)中的地震儀器

4、指標體系，并且對我國現(xiàn)有地震儀器進行了調(diào)研，給出其種類和技術(shù)水平，并建議給出了我國地震預警系統(tǒng)中的儀器購置和使用等要求，并初步給出我國現(xiàn)有儀器應用于地震預警系統(tǒng)中的指標體系。
　　 (3)通過現(xiàn)有MEMS廠商的三軸MEMS加速度計芯片分析，選取了其中性能較好并且價格便宜的意法半導體公司的芯片LIS33IDLH數(shù)字三軸加速度計芯片設(shè)計了基于MEMS強震加速度計，制作了一個樣品，并在三維振動臺開展對比試驗，為今后研發(fā)基于MEMS的地