楊福喜
(新疆維吾爾自治區(qū)地震局,烏魯木齊 830011)
中國地震局國家地磁臺網(wǎng)共有111 套秒采樣儀器裝備在50 個地磁臺站以及甘肅天祝、四川西昌、重慶三峽3 個磁通門臺陣上,主要包括FHDZ-M15 地磁總場和分量組合觀測系統(tǒng)28 套,GM4/GM3 型磁通門磁力儀觀測系統(tǒng)78 套,F(xiàn)GE 型磁通門磁力儀觀測系統(tǒng)2 套,GSM-19FD 型磁力儀3 套。
(1)噪聲評價的數(shù)學(xué)方法。計算時段選擇:從臺網(wǎng)挑選出東南西北中各一個臺站,計算各臺H 分量每月3 小時時段的一階差分的均方差,從中選擇對于所有的臺站均方差都最小的5 個3 小時時段,即為該月噪聲計算時段;對于每個時段各個要素的一階差分,統(tǒng)計各個一階差分絕對值的頻度(即各個一階差分值出現(xiàn)次數(shù)/總數(shù));若某個值的頻度大于80%,則該值的2 倍即為該時段該要素的背景噪聲;若沒有頻度大于80%的數(shù)據(jù),則將頻度按照從大到小的順序排序,依次求和,求到和大于80%為止。設(shè)頻度分別為C1,C2,C3,…… Cn,對應(yīng)的一階差分絕對值分別為S1,S2,S3,…… Sn,則該要素的噪聲為:
對于以上計算出的各要素的5 個噪聲值,剔除最大值,求平均,即為最后的各要素噪聲SF、SZ、SH和SD。
(2)臺網(wǎng)噪聲水平。將每套儀器各分量噪聲月平均扣分總和小于0.2 的定義為優(yōu)秀;月平均扣分總和大于0.2 小于0.5 且單分量噪聲扣分小于0.3 定義為合格;對于單分量噪聲月平均扣分超過0.3 或者各分量月平均扣分總和大于0.5 的,依據(jù)分析不同的噪聲來源按系統(tǒng)原因、環(huán)境因素、儀器因素進行分類統(tǒng)計,得到全臺網(wǎng)秒采樣儀器噪聲水平統(tǒng)計結(jié)果。
秒數(shù)據(jù)記錄曲線線條粗;秒數(shù)據(jù)記錄曲線有明顯的電噪聲;存在固定頻率干擾。
觀測環(huán)境:地磁臺周圍存在比較大的電磁干擾源,例如地鐵、輸變電線路等;不合格的地磁觀測設(shè)施,也可能導(dǎo)致噪聲較大。工作環(huán)境:儀器工作的記錄室溫、濕度,照明、供電線路等可能會對噪聲造成影響。儀器系統(tǒng):電源不潔凈、儀器未接地或接地不良會造成記錄數(shù)據(jù)噪聲過大。傳輸系統(tǒng):儀器供電線路和傳輸線路因布設(shè)不當(dāng)相互干擾會造成記錄數(shù)據(jù)噪聲過大。儀器自身因素:GSM-19FD 儀器有可能因儀器本身原因造成噪聲過大。頻譜分析顯示,一些臺站可能因環(huán)境因素或儀器系統(tǒng)原因產(chǎn)生固定頻率的干擾;部分傳輸線因沒有屏蔽層易受干擾導(dǎo)致噪聲過大。
凈化電源;儀器妥善接地,保證接地電阻小于4Ω;更換數(shù)據(jù)傳輸線,采用帶屏蔽層的粗芯電纜作傳輸線,屏蔽層接地;切斷記錄室內(nèi)無關(guān)供電線路;降低記錄室濕度;加強記錄室保溫;外在干擾源調(diào)查;.避開大區(qū)域干擾源觀測。