地震监测的意义精选(九篇)

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第1篇：地震监测的意义范文

【关键词】低应变反射波法；震后梁桥桩基检测；价值；意义

实践中我们可以看到，应力波至物体边界、或者波阻抗材料界面时，就会产生反射、透射现象，低应变反射波法有效地利用了应力波的这一特性。低应变反射法作为新型的桩身检测手段，因其具有检测速度快、便捷以及受环境影响相对小和操作成本低等优点，所以在当前的基桩检测过程中发挥着举足轻重的作用。

1、检测方法分析

从实践来看，当前现有的低应变反射波法检测理论，依然基于传统的一维波动方程，同时与新建桥梁结构的桩基低应变反射波法检测理论基础具有一致性，仅有的区别在于现行的桥梁基桩检测操作与分析难度相对较大一些。在采用低应变反射波法对桥梁桩身的完整性进行检测时，传感器的位置布设、选择激振点等工作都非常的要求，直接影响着测试结果的准确性与客观性，尤其是测点位置的选择，对桥梁桩基检测更为重要一些，如果选择位置不合理，则可能会对测试结果造成非常严重的影响。实践中常用的测点布置法主要有以下几种：即在承台顶激振和柱身刻槽等位置布设传感设备；在桩顶刻槽斜向激振与桩身刻槽位置布设传感设备；在桩顶激振与桩顶等位置安装传感器。

通常情况下，桥梁桩基础所收集的反射波波形分析过程中，除了要严格按照正常情况下的桩基，根据反射波、入射波之间的关系分析研究外，同时还应当对帽梁、承台变截面以及墩柱的位置可能对信号产生的影响，进行充分的考虑。在实际分析过程中，应当基于变截面实际位置可能对信号的干扰采取有效的剔除措施，以保证分析过程中不会将干扰信号错误定当作缺陷信号处理。在对震后桥梁桩基反射波信号进行分析过程中，通常采用的是对比分析法，其步骤主要表现在以下几个方面：第一，与成桥前检测过程中的基桩反射波信号对比，对二次实测到的反射波信号差距进行分析；第二，根据预测反射波波速对承台、帽梁以及墩柱等变截面位置进行估算，尤其对实践中可能存在的干扰信号进而预测，在具体分析过程中要注意将该类信号干扰有效剔除；第三，具体操作过程中，若干对拟测桩基缺陷信号有所疑问或者怀疑，则可对周围的桩基进行辅的检测，通过前后两次测得的反射波信号对比分析，即可综合判断出该缺陷信号的属性。

2、低应变反射波法在震后梁桥桩基检测中的价值体现

工况：某大桥地处都江堰市境内，建造于2005年。该桥的上部结构是4孔25米的预应力混凝土简支空心板梁，通过计算其跨径大约为24米左右，每跨（单幅）横向设8块板；桥面上铺装厚度在16至23厘米之间，其材料是C30型号的混凝土；下部结构采用的是直径为1.5 米的圆形双柱式墩柱，而且钻孔灌注桩的直径大约在1.5米左右，墩柱与桩基为C30混凝土。经过汶川地震，受顺桥向水平地震力的影响，主梁与墩柱基本朝着同一个方向进行偏移。无约束活动节点处的位移过大使得桥跨在纵向的相对位移超出支座长度，导致2墩和3墩之间的主梁掉落，同时坍塌梁体落在了墩柱与系梁之上，进而造成5号和6号墩柱纵偏量非常的大，其中最大的纵向偏移量可达54厘米，其他的主梁则完好无缺。受横桥向水平地震力影响，主梁、墩柱向着河流的下游偏移，其偏移量大约在1.3至2厘米左右，因此导致盖梁防震挡块出现了不同程度的损害。

（1）低应变反射波检测结果

为验证该桥桩基在震后损坏状况，参照公路工程基桩动测技术规程，采用低应变桩身完整性检测仪，对该桥6根桩基进行桩身质量检测。经过大量的测试、试验和后期结果的处理，参考桩基施工浇注资料，通过波形曲线的时域和频域分析及小波处理等技术滤除系梁以上墩柱产生的干扰信号，从而有效地判别桩基础的缺陷及状况。同时，为保证基桩完整性检测结果的准确性，对墩柱偏移较大的桩基进行现场挖深验证对比。

（2）基桩完整性检测与挖探验证

检测结果：桩端反射较明显，但在约1.7米位置出现明显缺陷反射信号，桩身混凝土波速处于正常范围，属于Ⅱ类桩。挖深验证结果表明：3号桩挖至系梁表面以下1.8米位置发现，距系梁顶面约2.1米位置处桩身部分主筋和环向箍筋外露，在桩头与承台连接处出现环向缺陷，究其原因在于施工过程中桩头和承台之间的连接混凝土浇注存在着严重的不密实问题。

通过低应变反射波法与现场挖验结果对比可知，二者结果基本一致。这表明基于小应变测桩设备的成桥桩基础检测方法，可通过小波处理等技术有效地判别桩基础的缺陷及状况。

结语：作为当前新兴的一种有效检测方法，低应变反射方法一直被广泛应用于桥梁工程检测工作之中，但因该检测方法通常会受到实际检测环境的制约和影响，加之检测应用过程中的局限性，使得其在一定程度上表现出局限性。但即便如此，也难否定低应变反射波法在震后梁桥桩基检测中应用价值，并对震后桥梁桩基检测问题进行有效的分析和判定。

参考文献：

[1]许峰 李佳 张海丰.低应变反射波法在实际工程中的应用及常见问题浅析[J].公路工程，2012（04）.

[2]丁选明 陈育民 孔纲强.PCC桩低应变反射波法检测时速度波形成机制探讨[J].岩土力学，2012（01）.

[3]刘建磊 王新 付信根.低应变反射波法在既有桥梁基桩检测中的应用[J].铁道建筑，2009（03）.

第2篇：地震监测的意义范文

关键词；高速公路软弱地基振冲碎石桩施工工艺质量检测

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

我国已建或正在建设的高速公路，绝大多数采用高填路堤，以便和已有的道路、铁路、水利等建筑物分离，并最大限度地降低或减小地下水、地表水对路基的危害，以确保路基的稳定与安全。众所周知，高填路基要求地基应具有较高的强度和稳定性，在路基重力作用下不发生失稳破坏及过大的沉降。

软土地基在我国分布广泛。在软土地基上修筑路基，若不加以处治，就会发生路基失稳破坏或过量沉陷，最后导致公路破坏或不能正常使用。高等级公路建设的工程实践反复证明，软弱地基加固处理是路基工程设计、施工中需要特别引起注意的问题。

公路软基加固处理的方法有多种多样，对于高速公路高路基的软弱地基加固处理采取振冲碎石桩则是一种行之有效、切实可行的方法。鉴于振冲碎石桩处理软基在公路工程中应用较少，缺乏成熟的施工经验，为推广该法在公路软基处理中的应用，本文以某高速公路某段软基处理工程为例，就振冲碎石桩加固处理公路软基的施工技术、质量控制等问题作一论述，供类似工程借鉴。

1振冲碎石桩概述[1]

振冲碎石桩是利用振冲器借高压水成孔，投以碎石使之密实，在土体中形成一个密实的桩体。碎石桩作用有二：一是复合地基作用，即桩体与桩间同构成复合地基，以提高地基的承载力；二是排水固结作用，碎石桩的桩体为一良好的排水通道，在路堤荷载的预压下使桩间土固结，强度提高。

与其他软基加固的桩体(如粉喷桩、沉管砂桩、CFG桩等)相比，振冲碎石桩最大的特点是桩径较大(一般为0．8～1．2rn)，故承载力高。此外，振冲碎石桩的成桩设备较简单，便于运输。但施工时用水量较大，冲出来的泥浆可能污染施工现场。

2工程地质概况

某高速公路K64+230～+800段位于河漫滩相沉积地带。地质勘探显示，该处地面以下有8～12m厚的软土层，软土成层情况不均匀，以淤泥与软粘土为主，含砂与泥炭夹层。该软土的物理力学性质见表1。

表1软土的物理力学性质表

3振冲碎石桩设计

3．1设计标准

软土地区高速公路沉降标准，采用容许工后沉降。容许工后沉降的基准期取15年，其容许工后沉降值采用表2所示的标准值。

表2容许工后沉降值表cm

软土地基路堤稳定验算采用固结有效应力法，强度指标采用快剪和固结快剪值，最小稳定系数安全容许值K不小于1．2。

3．2设计参数[2]

根据已有工程经验，有关工程设计规范及稳定计算结果，某高速公路某段软基处理工程采用振冲碎石桩，桩径1．0m，桩距1．5m，按正三角形布置，置换率为40％。桩穿透软土层，并深入持力层内0．5m。处理范围为该段路基及坡脚以外5m以内。设计单桩极限荷载为620kN，单桩承载力为400kPa，单桩复合地基承载力为200kPa。

3．3填料标准

根据振冲碎石桩特点及有关规范，结合有关工程经验，本工程桩体碎石采用的填料，是具有一定级配的粒径为2～8cm的碎石，其含泥量不大于5％。

4施工设备

施工采用的主要机具有：ZCQ-55振冲器、QY-8卷扬机，50型装载机，IS80-50―200型水泵以及排污泵等。

ZCQ一55振冲器的主要技术指标见表3。

表3ZCQ-55(转速1450r／min)振冲器的主要技术指标表

5施工工艺与质量控制

5．1施工工艺

(1)对位，开水通电。振冲器吊装就位后，根据施工放样所确定的桩位，将振冲器对准桩位，检查无误后，打开水源开关、接通电源。

(2)检查水压、电压及空载电流。应及时检查水压、电压及空载电流，若不正常应检修调整。

(3)成孔。启动卷扬机使振冲器以1～2m／min的速度下沉成孔。在振冲器下沉中不得超过电流额定值，若超过时，应减速下沉或暂停一段时间，在高压水流冲松土层后继续下沉。成孔时要准确记录电流值和时间。当振冲器达到设计深度以下30～50cm时，将振冲器上提至孔口，提速可以加快。

(4)清孔。当成孔深度达到要求后，应利用循环水使孔内泥浆变稀进行清孔。一般应清孔2～3次，将孔中松散的土石渣从孔中及时清出，以使填入孔中的碎石不受到污染。

(5)填料。清孔符合要求后，应分批分层往孔中填人碎石料，每层约0．3～0．6m3。

(6)振密。填人碎石后，将振冲器沉至填料上进行振密并且使填料挤入孔壁的土体中，使桩径扩大。由于填料不断挤入，孔壁的约束力逐渐增大，一旦约束力与振冲器产生的激振力相等时，则桩径不再扩大，这时振冲器的电流值迅速提高。当电流达到规定值(即密实电流)时，认为该深度的桩体已经振密。如达不到密实电流，则需提出振冲器，继续向孔内投入适量的碎石填料，再进行振密。如此重复直至达到密实电流为止。然后将振冲器提至孔口，准备做上一深度的桩体。每倒入一批填料进行振密时都要记录深度、填料量、时间及电流。

重复步骤(5)、步骤(6)，自下而上地制作桩体，直至孔口，即完成一根桩的制作。

(7)关机、移位。当一根桩体完成后应及时关电、断水，移动机具到另一桩位。

S．2质量控制

(1)成孔时要注意控制水压和水量。一般水压采用200～400kPa，供水量为200～400L／min。因为在淤泥、软粘土及粉细砂层中进行振冲，地层漏水量不大，成孔时水压和水量也都不必很大。水量过大或者压力过高，会使孔Vii回水量增大，流速增高，从而带上大量细颗粒使地面淤高，其结果会增加填料量，并不能达到很好的挤密效果。

(2)振冲器下沉成孔速率不宜过快，一般应控制在1．2～2．0m／rain，以使孔周围土体有足够的振密时间。此外，务使振冲器自由悬垂，使成孔尽量垂直。

(3)制桩过程中，始终要及时、均匀地按规定分批填料，保证不漏振，以确保桩体质量。

(4)施工平台高程控制在桩顶以上1．0～1．5m，原地面高出部分须挖除，低凹部分须回填压实。

(5)开工前应选择一段做试验段，通过试验对有关设计参数进行验证，同时得出有关施工工艺参数，如桩体每米填料量、成孔时问、清孔时间、填料振密时间等，以便正确施工。

(6)当振冲器达到设计加固深度以下30～50cm时，开始将振冲器往上提，直至孔口。一般应重复提升1～2次以后，利用循环水使孔内泥浆变稀进行清孔，然后准备填料。

6质量检测

6．1现场检测

现场检测的项目、数量及要求见表4。

表4振冲碎石桩现场检测项目表

6．2动力触探检测

动力触探检测有两个目的，一是检测成桩的密实度，判断是否达到要求的标准；二是检测桩长是否达到设计要求。检测结果表明，该工程桩长及密实度均符合规定要求。

6．3载荷试验

碎石桩施工是否达到设计意图，要通过载荷试验来确定。一般而言，承载力的大小与设计的桩长、桩径、桩距以及填充物有关，与地质条件有关，同时也与施工质量有关。所以，载荷试验的结果是一个综合性的检测指标。根据载荷试验，该软基处理工程所有桩体单桩极限荷载均在620kN以上，单桩承载力均在400kPa以上，复合地基单桩承载力也都超过了200kPa，完全达到了设计要求。

7结语

工程实践表明，公路软基采用振冲碎石桩处理能较大提高软基的承载力和稳定性，而且施工简便、工期短、造价低。因此，将振冲碎石桩应用于高速公路软基处理完全是可行的，并且完全可以满足相关规范要求。但施工时应采取适当措施，防止泥浆污染施工场地

参考文献：

[1]王福胜，张留俊．振冲碎石桩在高填路堤软基处治中的应用[J]．公路与自然，2004(1)：l1―13．

第3篇：地震监测的意义范文

（一）时刻牢记“两个务必”，是做好防震减灾工作的保障

时刻牢记“两个务必”，坚持立党为公、执政为民、提高宗旨意识，切实转变工作作风，率先垂范，全局干部职工开展社会主义荣辱观教育，公道正派、坚持原则、廉洁守纪，使我区防震减灾各项工作有所起色。

（二）强化防震减灾网络在防震减灾工作中的作用

我局从科普知识入手，让防震减灾助理员明白工作的重要性和发动群众发现宏观异常就积极上报的重要性，将召集防震减灾助理员和宏观观测员从简单到一定专业知识的培训，争取建设一支业务过硬的防震减灾助理员队伍。

（三）强化地震监测，提高预报水平

进一步强化队伍、培训队伍，捕捉异常，加强**电导率五个测项和地电监测跟踪，及时通报本区城和边周地区震情，强化对地震活动与地震前兆的监测，密切监视震情的发展，继续做好宏观观测点的管理工作，密切监视全区泉点，在做好中长期预测的基础上，捕捉临震信息，力争在短临监测预报方面有所突破，为**区委、区政府提供可靠的科学决策依据。

（四）加强防震减灾科普宣传

地震灾害是我区主要自然灾害之一，防御与减轻地震灾害是一项十分重要而艰巨的任务。做好防震减灾宣传工作，营造稳定安全的生存环境，对构建和谐社会具有重要的现实意义和深远的历史意义。我局继续对辖区内中小学学生进行防震减灾科普知识宣传和“2•3”丽江地震纪念日和纪念澜沧-耿马“××6”大地震宣传周的宣传教育活动。

（五）加强地震业务合作

加强国内和国际合作，积极争取引进地震科研项目，开创防震减灾工作新局面。

第4篇：地震监测的意义范文

[关键词]地震减灾 科学计划

[中图分类号] P315 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-311-2

国家地震减灾科学计划以大陆强震机理和地震成灾机理等关键科学问题为目标，从地震与构造运动和变形的关系入手，利用空间对地观测和活动构造研究等技术，研究中国大陆主要地震带和强震危险区地震构造的变形特征，利用地球物理测深和空间测量技术，研究地震构造的深部结构和环境，深化对中国大陆现今构造变形和动力过程的认识；通过在地震实验场区的密集观测和探测、在震源区的直接钻探和观测，结合理论和实验研究，推进对地震发生机理的认识并探索地震数值预测方法；对地震实验场区开展强地面运动的预测，结合工程的地震破坏研究，揭示地震成灾机理，发展震害控制和预防技术。

1地壳变形观测与活动构造调查

构造变形的运动学信息是地球动力学研究和地震数值预测研究的基础。利用空间对地观测和地表活动构造研究等技术，获取主要地震危险区活动构造和地壳变形特征，是认识构造应力积累和迁移等运动学特征的重要途径，对于地震预测、震害预防具有重要的理论和实际意义。

1.1地壳变形与活动构造的空间观测

正在建设的国家重大科学工程“中国大陆构造环境监测网络”应用卫星导航定位技术，辅之以VLBI、SLR等空间技术，并结合精密水准测量、重力测量等多种技术，构成了有相当密度、覆盖全国的观测系统。上述观测系统的超高精度静态相对测量能够检测出地壳运动与构造变形的细微变化，给出动态的位移场、速率场和应变场等。利用角反射器InSAR局部观测优势，形成角反射器InSAR与GNSS联合优化组网观测系统，获取地壳构造变形的三维信息。

采用先进的计算方法与模型，反演中国大陆速度矢量与应变场，建立岩石圈粘弹力学模型，模拟中国大陆长期应力应变场的演化，研究中国大陆基于变形场特征及力学失稳模型的地震危险性预测方法。通过典型地区地壳应变速率、断层带应力演化、地震矩累积和释放特点及其相互关系的研究，给出典型区域基于地壳变形场特征及力学失稳模型的地震动参数的动态几率分布。此外，利用获得的地表变形的运动场和应变场为约束条件，在岩石圈结构和地质构造研究的基础上，研究大陆内部构造变形的动力学过程。

1.2新构造运动与地壳应力状态

发生在新生代晚期一直持续至今的新构造运动是产生包括地震在内重大自然灾害的最根本因素。利用现代地理信息系统和新年代测试技术开展新构造运动研究，查明新构造运动的性质和强度，是认识中国大陆地震动力背景的重要任务。

利用地应力测量、钻孔应变连续观测、地震震源机制与地震波信息等各种方法获得的构造应力和应变资料，研究中国大陆及海域构造应力分布的基本特征、强震区（带）地壳应力应变动态变化及断层运动特征，开展活动断裂带相互作用与地震的应力触发作用研究。

1.3主要发震断裂的分布特征与活动习性

活动构造是确定未来强震可能发生的地点和强度的主要依据。以活动构造地质地貌调查和实测方法为主，对大陆及海域的主要活动地块边界带和强震危险区进行活动构造调查、填图与综合研究，查明主要活动构造带的晚第四纪变形特征、主要发震构造、主要活断层的位移速率以及古地震证据，获得主要发震断裂的滑动速率、同震位移、复发间隔、离逝时间、断裂分段等定量数据，在此基础上建立地震复发的理论模型，揭示地震在时间和空间上的活动规律，指导地震危险性预测。

2深部结构和孕震环境探测

依托地球物理和地球化学技术对地球内部进行观测和探测，获取对发震构造的深部结构、动力环境等方面的信息，同时观测地震孕育发生所伴随的地球物理场和地球化学场的变化，是认识地震孕育发生物理过程的基础。由于地震发生在人类至今无法企及的地下深处，通过“地震”这盏明灯，可以照亮地球内部的结构，所以该研究亦可称为“地下明灯”专项。

2.1地球物理和地球化学背景场探测

合理规划和完善全球、国家、区域和地方四级地震监测台网，加强地震、大地测量、电磁和地下流体的流动监测，探测中国大陆地球物理和地球化学场背景场及其动态演化。在地震重点监视区适当加密观测，提高对主要动力边界带和活动构造带的监测能力，探讨强震孕育发生过程中物理场和化学场的变化特征。

2.2深部精细结构的地震台阵观测

利用由数百个宽频带地震仪组成的流动地震台阵，并结合中国国家地震台网与邻近地区和国家的地震观测台站，采用天然地震和人工震源组成的系列震源，对中国大陆分区域开展高分辨率深部结构探测，给出地壳、上地幔三维精细结构及物性成像，探索震源区高精度成像及其演化的观测方法。利用高分辨率人工地震探测技术获取地震危险区和主要发震断裂带的深部精细结构。在此基础上分析强震孕育的深部环境、震源介质性质、动力过程及地震前兆。

2.3深部介质物性的综合地球物理探测

建设极低频电磁探地工程，利用一个发射源，在全国范围建立一定密度的观测网络，观测地下电性结构的变化以及空间电磁场的变化，实现对地震等灾难性事件引起的电磁异常的高精度动态监测。利用现有的大地电磁测深技术和地磁阵列观测技术，结合地震学等其它地球物理观测手段，深入研究强震发生的深部构造背景、孕震区介质力学、电磁学等性质，建立大陆强震发生的深部介质结构模型，为大陆强震机理和预测提供依据。

2.4地震电磁与重力卫星观测

基于地震立体观测系统的需求和我国航天技术的发展，分阶段研发地震电磁和重力卫星，建设配套的地面应用系统。结合航空电磁和重力观测，基于变化的电磁场、重力场以及电离层等离子体变化等，反演全球和区域规模的深部结构。

3地震数值预测的试验研究

在构造变形运动场和深部动力学研究基础上，通过在地震实验场区的密集观测和探测、在震源区的直接钻探和观测，构建地震孕育和发生的物理模型，利用实验和数值模拟技术研究强震孕育和发生的动力过程，开展地震数值预测的试验研究，对于认识地震机理、提高地震预测水平具有重要意义。

3.1地震发生机理的实验研究

由于地震是非频发事件以及地球内部观测的局限性，通过模拟实验研究地震的发生机理是地震科学的重要内容。实验研究各种断层模型的滑动和破坏过程，分析断层几何复杂性和强度非均匀性等对断层滑动本构关系、断层破裂过程及其伴生的物理场的影响。开展高温高压岩石力学实验，系统研究断层滑动强度和稳定性及其影响因素，针对主要断层建立流变强度模型，为分析断层带应力积累和释放过程、地震成核条件和深度等提供依据。开展实验岩石学、高温高压岩石物理实验研究，分析断裂带的物质组成与物理性质，探讨壳内物性异常层的成因机制，为建立断层系统模型等提供必需的基础资料。

3.2地震动力过程的数值模拟研究

利用并行计算等现代计算机技术，实现较高分辨率、较多网格的数值模型。采用现代计算技术，吸收新的探测研究结果，根据地震活动情况，动态地进行模型的更新。以GNSS测量结果、历史地震和古地震等为约束，建立接近实际地震活动情况和介质环境条件的、具有物理意义和预测功能的活动地块边界带动力学模型，模拟强震孕育和破裂的物理过程。通过模拟试验结果的分析，研究地震过程中断层的相互作用，探索不同方式的力学作用如何控制应力积累、转移和释放，介质的非均匀性对地震分布的影响，分析边界带上断层系统的运动学和动力学特征，加深对地震现象物理本质的理解。

3.3地震预测的实验场研究

在我国强地震频发地区建设地震监测预报实验场，在查明实验场岩石圈结构和发震构造及其活动习性的基础上，以现有的监测系统为基础，建设立体化、近震源、高分辨率的观测体系，通过地球物理场观测与地质构造相结合、短临预测与中长期预测相结合、理论模型与实际观测资料相结合，促进数值地震预测方法的发展。通过三维几何结构与深浅部构造关系的探测、断裂带流变结构和本构关系的确定、变形分布与演化图像的分析、断裂活动习性和古地震活动历史回溯、现代地震活动观测和破裂动力学模拟，建立强震孕育和发生的动力学模型，通过实验和数值模拟研究强震发生的物理机制，进而对强震进行数值预测的试验研究。

3.4震源区科学钻探

在地震实验场区选择地震断层带，开展科学钻探，研究断层带的深部介质性质、物理状态和应力环境，并开展断层带深部应力等物理参量变化的观测，推进强震机理与预测研究。利用深钻提供的岩芯实物、钻孔地球物理观测和地球化学分析，获得地表以下接近震源深度、与孕震环境有关的直接信息，开展以深钻为核心的地震孕育和发生机理的实验研究。

参考文献

[1]张国民，罗兰格；地震综合预报的某些进展与展望[J]；地震；1990年05期 .

[2]林建生；；石结构的抗震可靠度分析及减灾对策[J]；工程抗震与加固改造；1993年02期 .

第5篇：地震监测的意义范文

关键词 石油；勘探技术；创新

中图分类号：TE132 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0005-02

1 现状分析

近年来，我国的经济水平在迅速的提升，这也带动了我国的石油产业有了很大发展，地质勘探技术的水平也有了很大提高，石油是我国的基础性能源，与我国的经济发展有着相辅相成的关系。随着经济水平的提升，我国的石油地质勘探技术的创新技术取得了很大的进步。但是根据我国的现状分析，我国的石油资源可采储量相对较少，优质石油则更少，这严重制约了油气产能的提高，这使得我国的石油地质勘探工作者压力巨大，所以，面对现状，勘探技术的创新显得尤为重要，以保障我国经济的平稳持续的发展。

2 技术创新

2.1 物探技术创新

在石油地质勘探技术中，物探技术有着举足轻重的地位。传统的地震勘探技术包括：反射地震技术、三维地震技术、数字地震技术。随着我国科技的迅速发展，计算机技术应用到了地震勘探技术上，逐渐的出现了高分辨率地震技术、油藏地震描述技术、三维叠前深度偏移技术、四维地震监测技术。由于这些先进技术给石油勘探作业带来了高成功率，所以得到了迅速的发展。

随着现代社会的经济需求不断增加，石油地质勘探技术也在不断的创新，地震勘探技术在数据采集、数据解释、数据处理、设备制造等方面也取得了很大的进步。为了提高勘探技术，降低生产成本，逐步又研发出先进技术，主要包括：三维地震技术、地震油藏描述与监测、经验技术、三维可视化技术。还有一些在未来即将应用的技术：永久性地震传感器排列系统，对油田的生产进行电子化管理，对实地地震油藏进行生产监测；随钻地震成像，对整个钻井过程进行可视化监控，这样能够使得石油地质勘探的评估者有更直接的决策依据，提高决策精准度。

三维地震监测技术流程图

2.2 测井技术创新

随着计算机水平及电子设备水平的不断提高，这些技术也在逐步的应用到石油勘探工作中，主要是把计算机技术应用到测井工作的数据采集、数据处理及数据解释方面，使得测井技术由数据型转变为成像型，利用成像型测井技术，测量数据的传输速度变得更加快捷，在每次下井测量时还可以将多个下井仪器组合在一起，以便扩大井眼覆盖范围，提高探测深度及采样率。

近些年，一些测井创新技术得到了广泛应用，如核磁共振技术、快速平台技术、套管技术、随钻技术等等。其中应用最为广泛的就是核磁共振测井技术，其较高的测量精度及速度受到广大石油地质勘探技术工作者的青睐。快速平台测井技术的优势主要在于测井时间的缩短，也降低了测井工作中的故障率，为测井工作节约了很多时间。随钻测井技术的优势主要在于尺寸小、成本低、可靠度高、组合随意，渐渐地发展到了阵列化成像方向，这也使得测量数据的可靠度更高。

2.3 钻井技术创新

在石油地质勘探工作中，钻井的费用支出占总费用的50%-80%，所以，降低钻井费用是降低总成本的关键，所以，全球的很多大型石油公司都在主打研究先进的钻井技术。传统的钻井技术是欠平衡钻井技术，它起源于加拿大，它的优势在于能够减轻对地层的损坏，钻井速度有很大提高，能够避免遗漏和卡钻，对于枯竭油层的开采无疑是一种好办法，但是它的劣势在于应用设备较多，技术较复杂，且在安全和防腐方面做得不够完善。

现如今在石油地质勘探中钻井中比较先进的技术包括：多分支井钻井技术、深井钻井技术、超深井钻井技术、可视化钻井技术、三维钻井技术、特殊工艺钻井技术。其中多分枝钻井技术应用最为广泛，它的优越性主要显示在开发油气藏、建设油气藏的过程中。这些新技术的应用不仅提高了钻井效率而且大大的降低了钻井成本，推动了我国石油产业的健康发展。

3 创新的意义

我国的石油地质勘探技术还有很多其他创新，如：利用计算机进行仿真模拟，以提高勘探质量；采用可膨胀套管技术，以降低勘探成本；多维发展，以提高石油综合勘探水平；加强新方法的研究，以提高石油勘探的时效性等等。近些年，全球的资源日渐枯竭，而能源对于全球经济的发展又起着至关重要的作用。所以，现如今，对石油地质勘探技术的创新研究的意义显得颇为明显。创新研究，首先最重要的一点就是科技的引入，这对于石油地质勘探的质量和水平的提高、油气产量的提高、国家能源安全的保护、经济社会健康的发展具有十分重要的意义。

4 结束语

总而言之，面对当前社会石油资源有限而经济社会对其需求量增加的巨大压力下，石油地质勘探的技术创新显得刻不容缓，国家应该积极鼓励技术创新，提供资金支持，从而保障我国的油气产量提高，经济社会平稳持续发展。

参考文献

[1]吕艳宗.石油地震勘探技术中的编译码器研制[D].中国海洋大学，2005.

[2]刘振武，撒利明，董世泰，唐东磊.中国石油高密度地震技术的实践与未来[J].石油勘探与开发，2009.

[3]阎世信.石油地球物理勘探技术的发展及需求[J].中国石油勘探，2002.

[4]杜海全.油田数控测井地面仪器的发展趋势分析[J].中国科技博览，2011.

第6篇：地震监测的意义范文

关键词：活动断层；识别标志；研究方法；研究意义

1、活动断层的概念

断层是指岩体在构造应力的作用下发生断裂，且断裂面两侧岩体有明显相对位移的构造现象，它是节理的扩大和发展。而活动断层这一名词是20世纪初有A.C.Lawson,H.Q.Wool,B.Willis和李四光（1926）等先后提出来的，不同学者给予活动断层不同的含义，在1989年国家地震局震害防御司规定：“活动断层是指第四纪期间，尤其是晚更新世（10万年）以来活动过的，并在今后人有可能活动的断层”。

2、活动断层的特征

人们通过对活动断层的长期研究，认识到活动断层的一些基本特征有：活动方式，继承性与反复性，长度与断距，错动速率与错动周期，隐伏性，群集与分段。

2.1活动方式

活动断层的活动方式有两种，一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动，粘滑性断层的围岩强度高，两盘粘在一起，不产生或有极其微弱的相互错动，从而不断积累应变能，当应力达到围岩锁固段的强度极限后，较大幅度的相互错动在瞬间突然发生，引发地震。另一种是断层两侧岩层连续缓慢地滑动，称为蠕变断层或蠕滑型断层。蠕滑型断层的围岩强度低，断裂带内含有软弱充填物或孔隙水压、地温高的异常带内，断裂锁固能力弱，不能积累较大的应变能，在受力过程中会持续不断的相互错动而缓慢的滑动，达到一定强度时可引起地面破坏，如产生地裂缝、崩塌、滑波等地质灾害。

2.2继承性与反复性

活动断层的继承性是指继承老的断层而活动。活动断层的反复性是指活动断层总是沿着一定的发震面有规律的分布。这一点对地震带的划分提供了重要依据。

2.3长度与断距

活动断层的长度与断距是对活动断层进行长度和位错的研究，这两个方面对于场地评价、设防等具有重要的意义。

2.4错动速率与周期

错动速率是指断层年错动位移量，一般用若干年总的错动量计算得到，因而也称平均错动速率，如可可西里活动断层的平均速率为1.50mm/a、0.39mm/a、7.76mm/a、6.76mm/a、3.27mm/a。而错动周期是指断层两次错动之间的时间间隔。错动周期也就意味着地震周期，所以，错动周期的研究对地震的预报具有重大的意义。具体的经验公式为logD=0.55M-3.71(M为震级，D为位移)按断层规模估计震级。

2.5隐伏性

隐伏断层也是一类重要的断层，是指长期存在，但并未切穿全新世以来或更新地层的断层，这种断层的存在对于城市的威胁是潜在的，在进行城市选址时要准确确定这种断层的位置，尽量的避开。

2.6群集性与分段性

活动断层的集群性是指把成因上有联系的一组断层集合成一条较大的断层。分段性是指将超长断层分成若干个地震情况互不相同的地段。

3、活动断层的鉴定

活动断层的鉴定有直接测定活动物质年龄的方法和一些间接的判断方法。间接的判断方法主要有：地质、地貌、水文地质标志，考古标志，测量和监测标志，地球化学和地球物理标志。

3.1地质、地貌、水文地质标志

地质的标志表现在地层的缺失和重复，但是由断层造成的地层缺失是不重复的。青藏铁路风火山段二沟盆地北缘发育的活动断层发育有明显的断层三角面，在断层三角面的坡脚发育呈线状分布的基岩破裂带、断层崖、断层陡坎、泉水和泉华台地等，这些地貌标志对于活动断层的鉴别具有重要的意义。

3.2考古标志

通过分析历史文献记载，结合地质地貌调查，研究人类历史时期以来的断层活动状况。可以用古代遗迹定年。古建筑的错开是活动断层一个很好的鉴别标志，如某些古城墙古长城的的错开，古墓形状的扭动等。

3.3测量和监测标志

对活动断层进行测量和监测可以起到短期到中长期的预测作用，通过数据的分析可以知道活动断层在近期的变化情况，例如，通过对青藏铁路风火山段断裂的长期观测，可以知道该出的断裂确实是一个活动断层，并且其活动速率在0.2~0.4mm/a之间，这种方法对于活动断层的测速以及地形变量的测量具有很好的说服力。现在很多的地方对活动断层进行了监测、测量，这对于进行较深入的研究意义重大。

3.4地球化学和地球物理标志

断层的现在活动，必然导致断层带内产生物理、化学变化，其中如断层气、放射性异常；重力、磁力、低温等物理异常。通过测量分析，可以间接作为活动断层的佐证。

4、研究方法

近些年来对于活动断层的研究日益精深，研究方法也是越来越多，研究的内容也丰富了，这对于地震的监测提供了坚实的基础，活动断层研究的方法有：遥感地质学、活动断层测年、地球物理学的方法。

4.1遥感地质学方法

遥感地质学方法是指通过遥感的方法对断层进行研究，从卫星图片中对断层进行研究。利用电磁波的反射理论进行图像的搜集，活动断层在遥感图像上表现为线性体，但是并不是所有的线性体都是断层，这就涉及到线性体的识别和验证工作。

4.2活动断层测年

活动断层测年可以确定断层存在的时间，现在的方法有以下几种：放射性碳（14C）法、热释光（TL）法、光释光（OSL）法、电子自旋共振（ESR）法、石英颗粒表面显微观测（SFM）法、第四纪孢粉分析法。

4.2.1 放射性碳（14C）的方法

放射性碳（14C）的方法是通过对木头、木炭、、腐殖土、珊瑚、贝壳、骨头以及次生碳酸盐（泉华、石笋、钙质胶结层和钙结核）等中的有机碳进行的测量，测年适用范围在200～5000年。

4.2.2 热释光（TL）法测年

热释光（TL）法测年的原理是：结晶固体在其形成和存在过程中，接受了来自周围环境和宇宙中的放射性辐射，固体晶格以内部电子的转移来贮存辐射带来的能量，这种能量在遇到外来热刺激（或光照）后，又能通过贮能电子的复原运动而以光子发射的方式再度把能量释放出来，这就是热释光。自然界的沉积物中含有微量的长寿命放射性元素――铀、钍和钾，它们在衰变过程中所释放的α、β和γ射线可使晶体发生电离，产生游离电子。这些游离电子大部分很快复原，有一部分就被较高能态的晶格缺陷所捕获而贮藏在陷阱中。当晶体受到热刺激（或光照）时，被俘获的电子获得能量就可逸出陷阱产生热释光。释放的光子数与陷阱中的贮能电子数成正比，贮能电子数与晶体接受的核辐射剂量成正比，即晶体的热释光强度与接受的核辐射总剂量成正比。在一定时段内，半衰期很长的铀、钍和钾的放射性强度几乎为恒量，结晶固体每年接受的核辐射剂量也应视为恒定值。

4.2.3 光释光（OSL）法测年

光释光（OSL）法测年的原理是：光释光法是在热释光法的基础上形成的一种测年方法，其信号形成机理与热释光信号相同。不过，光释光信号具光敏感性，光释光信号在强光下，就能全部释放出来。

4.2.4 电子自旋共振（ESR）法测年

电子自旋共振（ESR）法测年的原理: 顺磁性物质在高频电磁波的作用下，当磁场强度和微波频率调节到某一特定值时，微波能量会被顺磁物质强烈吸收，称为顺磁共振。由于这一现象的本质与顺磁性物质中的自旋电子有关，所以称为电子自旋共振。电子自旋共振波谱仪是探测物质中不成对电子浓度的直接工具。

4.2.5 石英颗粒表面显微观测（SFM）法

石英颗粒表面显微观测（SFM）法也是一种比较常用的方法，其原理是：断层泥中的主要成分为碎砾和粘土矿物，碎砾主要是石英和其他矿物及原岩碎屑，其中石英是稳定的矿物，形成后不会风化变质为其他矿物，而因溶蚀程度的不同表现出不同的溶蚀类型。

4.2.6 第四纪孢粉分析法

第四纪孢粉分析法的原理是该法是通过对第四纪孢子花粉化石的研究，达到恢复第四纪古植被、古气候及古地理环境，进而划分和对比第四纪地层，尤其可用于划分全新世松散沉积物的相对年龄，将孢粉分析法用于断层活动性研究，主要是通过鉴别断层上覆盖的第四纪地层的年代，测定断层停止活动的大致时间。

4.3地球物理的方法

地球物理目前最常用也最有效的方法试用的地震波的方法，通过对地震波的分析可以知道隐伏断层、大规模的活动断层进行准确的鉴定，这对于人们认识活动断层具有重要的意义。

5、研究意义

现代城市的发展跟地质紧密相关，城市的选址建立在地质学的基础上，就活动断层来说，城市不能建在有活动断层经过的地方，这很容易引起城市地质灾害发生，很多跟城市相关的基础设施也要考虑这个因素，比如水厂、电厂、道路的选址问题都需要考虑到活动断层，这些设施在进行初期的规划时就需要考虑这些问题，以免造成巨大的损失。尽管有的活动断层运动的很缓慢，有可能在很长的一段时间里运动并不明显，但这并不能说明这很安全，因此在进行城市的建设时必须考虑到这个方面的问题。另一方面，活动断层还跟矿体的形成有关，对活动断层的研究也是寻找资源的一种方法，这对于城市的发展具有举足轻重的作用，在很大程度上可以促进城市的发展。活动断层的研究对于地震的活动机理可以做出进一步的解释，现在地震和地质体活动的直接原因是活动断层的作用，而地震和地质体的活动将进一步产生新的断层，或将断层的隐伏性暴露出来，从而产生更进一步的地质灾害。

参考文献

[1]吴珍汉，吴中海，胡道劲，韩金良，等. 可可西里东部活动断裂的地质特征[J]. 地学前缘，2003,10(4)：584-588.

[2]吴珍汉，胡道劲，吴中海，等. 青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响[J]. 现代地质，2005，19(2)：166-175.

[3]吴中海，吴珍汉，韩金良，等. 青藏铁路风火山段晚第四纪断裂活动分析[J]. 现代地质，2005,19(2)：182-187.

第7篇：地震监测的意义范文

关键字：ABAQUS，边坡，地震相互作用，框架结构

引言

随着社会经济的发展，人口的不断增长，山区的建设与发展越来越重要。在山区的开发建设中，许多建筑物不可避免的建设在边坡之上，带边坡的地基成为了建筑地基的主要形式之一。我国又是一个多地震的国家，地震给我国社会经济以及人民的生命财产安全带来了巨大的灾害。

本文将边坡地基和抗震相结合，用ABAQUS有限元分析软件将边坡地基-基础-上部结构建立成一个整体模型，观察研究其在地震波的作用下的动力反应。本文所建模型为地下一层箱型基础，地上六层框架结构，梁柱板混凝土等级为C30，箱型基础混凝土强度等级为C30。

1.模型的建立

（1）材料本构模型

无论是岩土材料还是混凝土材料，其材料的本构特征都是十分复杂的，根据本文研究需求，假设上部结构和箱型基础在整个地震过程中均处于线弹性的状态、各向同性，弹性模量和泊松比根据混凝土取值。

岩土采用Mohr-Coulomb弹塑性模型，在ABAQUS中Mohr-Coulomb模型通过、和三个参数定义塑性变形的。本文采用较为保守的方法，令=0。岩土的弹性部分假设为各向同性的线弹性材料。

（2）单元的选取

上部结构、箱形基础和地基的有限元分析部分均采用C3D8R单元，由于该单元中心只有一个积分点，变形变得过于柔软，必须引入沙漏刚度以增强单元的刚度。

（3）接触问题

在整个模型中主要有两个接触对，一个是上部结构与箱形基础的接触，本文采用绑定接触法，这种接触适应能力强，接触面的应力应变较均匀，与现实情况也比较吻合。另一个是地基与箱形基础的接触，箱形基础和地基的接触包括法向和切向两部分。法向为硬接触，切向选择无摩擦的接触属性。

2.地震波的选取及调整

（1）地震波的选取

地震波的选取必须与相应的场地类别、设防烈度以及结构的弹塑性状态相适应，在不同的地震波的作用下，建筑结构的地震响应不同。

（2）地震波的调整

地震波的调整通常是对地震动强度、频谱特性和持续时间三要素调整。

1）地震动强度调整

地震波的调整方法：

2）地震动频谱特性的调整

地震动频谱特性的调整就是通过“拉长”与“缩短”实际地震记录的时间步长以改变其卓越周期，使其与相应场地条件的谱的特性相一致。

3）地震动持续时间的调整

所选取的地震动持续时间内必须包含地震动的最大幅值时间，时长一般为结构基本周期的5-10倍。

（4）监测点的选取

本结构箱型基础和上部框架结构为对称结构，在地震作用下受力对称，所以选择中间断面上的点作为监测点。

3.不同边坡距对框架加速度的影响分析

本文分别建立了边坡距为5m、15m和25m地基的模型，将Taft波幅值调整为多遇地震幅值0.55m/s2，作为外激励输入整个岩质地基与结构相互作用体系。对于各监测点加速度放大系数取整个地震过程中监测点的加速度绝对值最大值与输入地震动峰值的比值。

在Taft波作用下结构加速度放大系数

表1 不同位置加速度放大系数

监测点 5m 15m 25m

时间 放大系数 时间 放大系数 时间 放大系数

A 11.12 0.996 11.12 0.996 11.12 0.996

B 8.66 1.195 12.00 1.116 12.00 1.020

C 8.68 0.995 12.02 1.013 8.68 1.029

D 8.70 0.950 12.06 0.983 12.06 1.036

E 12.26 1.273 12.08 1.316 12.26 1.396

F 12.26 1.113 12.10 1.174 12.26 1.271

G 16.46 1.025 12.14 1.095 16.48 1.186

H 12.16 1.576 12.16 1.676 12.16 1.744

图1 不同边距加速度放大系数图

由图1可以得出，加速度放大系数随高度变化较为明显的出现两个波峰，一个在箱基顶板监测点B，另一个在框架三层顶板监测点E，最大值在顶层楼板监测点H。在多遇地震幅值为0.55m/s2的Taft波的作用下，随着边坡距的增加，地下结构箱型基础的加速度放大系数逐步减小，上部结构的加速度放大系数逐步增大且趋于稳定，各个监测点变化趋势保持一致。

4.结语

边坡地基-基础-上部结构在地震作用下的相互作用的研究在很多工程中具有重要地位，因此研究其影响具有重大意义。本文分别建立了三个不同边距的地基-基础-上部结构的模型，分析得出在多遇地震幅值为0.55m/s2的Taft波的作用下，随着边坡距的增加，地下结构箱型基础的加速度放大系数逐步减小，上部结构的加速度放大系数逐步增大且趋于稳定，各个监测点变化趋势保持一致。

参考文献：

[1] 杨政.岩质边坡与上部结构相互作用的弹塑性分析[D].重庆大学硕士论文，1997.

[2] 廖振鹏.近场波动的数值模拟[J].力学进展，1997，27（2）：193-212.

第8篇：地震监测的意义范文

关键词：海洋环境；海洋工程；光纤传感技术；原理

一、光纤水听器在海洋工程中的应用

核潜艇技术与潜射导弹技术在不断进步，使用产生的噪音也越来越低，压电声纳的灵敏度已经邻近极限，探潜能力具有一定的局限性。以美国为主的西方国家，对光纤水听器进行了精细的研究，并且取得了一定的成果，对于我国的海洋工程具有借鉴意义[1]。国内投资大量资金，成立专门的研究小组进行研究，目前还处于初级阶段。光纤光栅传感器不仅具有普通传感器的功能，还能够根据光波波长的调制机理，不被光源强度的强弱影响。采用特定的技术，可以在一根光纤上串接多个光纤光栅，从而去对陈列式的水听声纳传感进行检测。

（一）光纤光栅水听器的传感原理。光纤布拉格光栅水听声纳，采用的是FBG传感特性设计，其属于水中声波传感器。其传感原理是，在特殊的声压敏感器上面安装FBG，声压敏感器会收集水中的声波作用于FBG，导致其发生应变，FBG的周期会被改变中心波长会发生偏移。光纤光栅调节系统能够精准的测算出波长的变化量，从而去确定水声信号的变化量。光源会发出带宽比较宽的光波，进入到光纤光栅内，其会将特定波长的光波进行反射，主要是由于其具有波长选择性，只要检测反射光的波长偏移量即可完成传感过程。

（二）光纤光栅水听器系统介绍。如下图1所示，是非平衡M-Z干涉解调光纤光栅水听器的基本构造图。其主要是采用非平衡的M-Z干涉结构，使得传感光栅中的中心波L变化量转换成为相位的变化值，再进行调解干涉输出的光波相位信号，从而去得到波长的变化，提升系统探测的灵敏度。图1中光源发出的宽带光，通过环行器进入到传感光栅，再通过光栅反射的窄带光波进入到非平衡干涉结构，在3X3光纤耦合器形成干涉。

（三）光纤光栅水听器技术总结。为使得光纤光栅水听器具有机械与光学的稳定性，需要对光纤光栅进行环境试验。试验的过程是，将其放在温度为90摄氏度，相对湿度为90%的恒温恒湿温度箱中2000h；并在-40～85℃的温度中循环2000次，看其光学性能的变化。若是其光学性能无明显变化，则证明光纤光栅水听器具有机械与光学的稳定性。判断光纤光栅的使用寿命，可以采用加速老化的办法，根据可以预测光纤光栅反射以及透射率随时间环境因素的变化关系去进行判断。光纤光栅水听器使用的海底环境相对复杂，需要采用适合环境的封装材料与光纤光栅粘结材料。利用多参量同时测量的方式，能够消除光纤光栅对温度、应力等的交叉敏感性。可以采用SLED光源去扩大光纤光栅水听器的探测范围，扩大光源的输出功率，提高检测信号的强度。光纤光栅水听器的敏感度，主要是敏感材料的性能来决定，同时也受波长调节系统的灵敏度影响。

二、水位传感技术与光纤振动

水位传感技术与光纤振动，主要是应用于海底地震海啸监测。海底地震监测，属于超低频、大移位的振动测量，并且测量区域较为复杂，需要长期的进行监测，过程难度较大，构建海底网络监测的成本巨大，维护需要耗费的成本较高。但若是海底地震海啸监测系统一旦建成，会给人类带来不可估量的利益。光学式地震计与光学式水位计利用的是光纤作为传播介质，用其建造的海底地震海啸监测网络，比其它的地震波检测仪器功能更加强大。

（一）光纤干涉原理。利用光纤干涉原理建成的传感器，是目前我国最为先进的测量技术之一，其具有超高的准确性，能够对海底复杂的环境与海底地震进行全面的监测。全光纤观测网络的构成，能够满足海底监测的需求，普遍在国际上应用，并且在不断研发中。光纤干涉式检波器，主要是利用弹性膜片与弹性顺变柱。海底环境的振动变化，或者是压力会导致膜片与顺变柱变形，使得膜片与顺变柱耦合的光纤折射率与长度发生改变，从而引起干涉光强度的改变。

（二）光纤干涉检波系统。光纤干涉检波系统的工作原理是：光源发出具有强制信号的连续光，通过长距离的传输作用于海底传感单元内部2X2耦合器；再分成两道光束进入到光纤干涉臂。若是检波器对于外界的地震信号进行响应，干涉臂的反馈信号中则会含有振动信息的振动信号；此信号再通过长距离的传输，返回到主机内部的光电探测器，经过放大之后，生成电信号由于调制信号，再传递给数据收集卡，从而转化为数字信息；经过分析解调之后得到最终的振频，以及相关的原始数据。

三、结论

综上所述，光纤水听器在海洋工程中的应用，主要包括光纤光栅水听器的传感原理，光纤光栅水听器系统介绍，以及光纤光栅水听器技术总结。水位传感技术与光纤振动，通过光纤干涉原理建成的传感器，能够实现对海底地震海啸的监测。

第9篇：地震监测的意义范文

关键字：物联网铁路防灾监控

铁路防灾发展回顾

纵观国内外高速铁路发展的历史，防灾安全监控工作贯穿了高速铁路建设、运营的全过程，在高速铁路安全监控方面发挥了巨大作用。以高速铁路比较发达的法国、德国和日本为例，都设有防灾安全监控系统，对设备状态、自然环境进行监测、报警系统。

我国的铁路防灾系统是随着高铁的建设逐步发展起来的，大致经历了以下三个阶段。

第一阶段：调研摸索阶段。高速铁路发展初期，相关领导、专家与设计院提出防灾系统的概念，经过国外的实地考察与国内的需求调研，提出了铁路防灾系统的框架与涉及内容，并逐步展开研究。

第二阶段：试验线建设与上线应用阶段。经过京津试验线与石太试验线的摸索，防灾系统开始逐步向高速客专线路推广，经过郑西、武广、广珠、合武等高铁实施，佳讯飞鸿、世纪瑞尔、今创等公司的产品系统正式走向工程应用。

第三阶段：完善修正和发展阶段。防灾系统的标准化和规范化已经提上日程，近期防灾系统总体方案及设计暂规等相继出炉。系统正逐步走向成熟。

铁路防灾未来发展

从应用角度考虑，随着铁路速度越来越快，对安全性要求进一步提高，新的灾害监测需求已经提上日程，比如泥石流、滑坡、地震等等，防灾系统范畴会逐步扩大，系统重要性逐渐提升。

从市场容量角度考虑，按照国务院《“十二五”综合交通运输体系规划》，预计2012年底客专开通里程超过1万km，2015年底前建成快速铁路4万km（含客专和200客货混），后续市场容量非常大，发展机遇非常宝贵。

从技术发展趋势考虑，随着物联网、云计算等技术的蓬勃发展，信息集成度将越来越高，防灾系统与其他信息系统的融合会越来越多。在感知层和传输层，无线传感网络、光网络、3G等新技术使得信息采集、监测和处理的自动化、远程化、实时性、安全性和可靠性程度大大提高。未来可以预期应用的新技术有：

物联网技术：无线传感器网络及无线自组网技术，安全性高，便于维护和扩展；

光纤传感技术：使用光纤传感，成本低廉、无需供电，可靠性高；

数据挖掘技术：基于大规模的测量数据，建立与次生灾害相关联的数据模型，分析发生趋势；

显示技术：利用虚拟现实、数据可视化工具3D直观显示模拟灾害发生，为防灾救灾的决策提供科学依据；

新灾害监测技术：基于气象数值分析的大风预警、结合高分辨率对地观测等空间技术的地质灾害预报警系统、GIS等。

铁路防灾安监控系统

作为物联网技术的积极倡导者与实践者，佳讯飞鸿是目前国内为数不多的、具备完整防灾系统工程实施和开通业绩的承建单位之一。自主研发的防灾设备先后中标并成功实施完成合武铁路湖北段、广珠城际和向莆铁路，并可靠运营多年。从这几条线路多年的运营情况来看，设备质量可靠，运行稳定的系统，为客专运营安全起到了保障作用。

铁路防灾安全监控系统用于监测铁路沿线风、雨、雪、地震等自然灾害以及公跨铁路桥、隧道口、公铁并行异物侵限等意外事故的防护及安全监控预警、报警系统。对危及高速铁路运行安全的风、雨、雪、地震等自然灾害和突发事故异物侵限灾害等进行监测报警和输出控制，提供经处理后的灾害预警、限速、停运等信息。调度部门根据相关灾害信息进行列车安全运行指挥，工务部门根据相关灾害信息开展基础设施的巡检、抢险及维修养护工作，防止自然灾害造成行车事故，保证行车安全。

产品架构

为解决当前防灾系统面临的主要问题和挑战，防灾系统必须逐步通过技术创新、产品升级和现场验证进行改造升级，演进后防灾系统框架如图1所示。该系统已经在合武铁路湖北段、广珠城际和向莆铁路成功应用。

系统主要特色

・控车高安全可靠性：与控车相关的接口采用2×2取2架构设计，接口采用动态电路驱动重力继电器，具有故障一卡断功能，符合故障一安全原则；系统整体采用冗余架构设计，符合铁路防雷、电磁兼容相关标准，可适应-40℃～70℃恶劣环境；

・消除信息误报、漏报：系统支持风、雨、双套布置和数据2取2比较，异物侵限采用双电网监测，根据趋势分析滤除意外干扰，保证信息准确可靠，消除误报漏报；

・专家系统：根据历史记录数据，可以通过专家系统评估分析出灾害的季节分布、地域分布、发生规律，积累应对措施，总结解决办法，为铁路工程设计，规范制定和运营管理提供辅助决策依据。

铁路防灾演进方向多元化方向

监测对象：铁路防灾系统目前包括风、雨、雪、地震以及公跨铁桥梁异物侵限监测，未来防灾系统的监测对象将会延伸至自然灾害中的泥石流、山体滑坡、崩塌等。

监测方式：当前，防灾系统通过在铁路沿线设置各种灾害传感器监测实时灾害信息。当防灾系统建立成网以后，各条线路的实时监测信息可以进行有效共享，同时结合国家气象局、地震局的有效实时数据进行灾害的判断与解除，微气象结合大趋势、地震监测点成网联动，都是系统监测方式的改变，这种改变，将让报警更加可靠，预警更加准确。

传输方式：随着目前通信手段的发展以及后续防灾系统的扩展，GSM-R、GPRS、北斗、光缆都有可能局部代替目前有线光缆的方式，使防灾系统的通信架构更为灵活多变。

展现方式：随着防灾系统的逐步推广，终端的展现方式也必将改变当前终端架构方式，web终端、手持终端都将逐步应用。

大集成系统

随着铁路防灾系统的不断深入发展，监测对象与手段都在不断扩大与更新，系统也在向更高层次的大集成系统发展；监测对象的集成，展现终端的扩展，车载接口、视频接口的互联，都是防灾系统走向大集成系统的基础。

防灾系统可以规划为CTC调度系统的一个重要分支，正常情况下由CTC调度系统指挥行车，灾害情况下则由防灾系统控制行车，保证行车在灾害发生的情况下安全行驶；同时，将报警信息以多种形式展现给用户，包括驾驶员、调度员、维修人员、值班人员等。

更好的用户体验

随着系统的广泛应用，用户体验将越来越重要。譬如：大数据的可视化呈现；查询统计需要做的更加易用、清晰；历史数据的建模分析等等，这些都与系统的用户体验息息相关，也更加定义清楚了系统的真实需求。

系统结合与联动扩展

防灾系统与视频系统的联动，与CTC调度系统进行灾害信息自动发送，与车载系统通信将灾害系统直接传递到机车，这些都将防灾系统推向了新的应用场景；作为灾害监测系统，也必将提供对外的接口和方法，使外部系统能够获取到相关的灾害信息。

同时，铁路防灾系统属于特定局部区域的灾害监测，如能结合国家气象局大气象的趋势预测，可使灾害报警的准确性大大提高；而且，与地震局接口后，完全具备空间换时间的预警条件，争取地震到达前的争分夺秒，保证铁路行车人员与设备的安全。