高速铁路地震预警P波与S波复合自动快速识别的理论方法与应用
2016-04-10王子珺赵伯明
中国铁道科学 2016年4期
王子珺,赵伯明
(北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044)
地震预警系指在破坏性强的地震抵达目标区域前的有限时间(几秒至数十秒)内,利用专用监测预警系统发出预警信息,进而启动防御灾害的紧急处置措施。作为近年来得到快速发展的抗震减灾的重要手段之一,日、美、意等地震多发国家已经在地震预警方面开展了大量的理论与应用研究[1-5]。尤其是对于可以控制其运行的生命线工程和高危行业,例如高铁、核电站、燃气等领域,地震预警系统(EEWS)已在多次地震中被证明能够有效地减轻地震灾害。
高速铁路地震预警主要包括2个重要过程:预警报警和紧急控制。预警报警是在破坏性地震动尚未到达沿线之前,基于预警判断过程发出报警信息;紧急控制是指在接收到报警信息后紧急启动控车措施,使高速运行中的列车实现减速、停车等目的。这种预警—控车机制,可以防止由于地震造成的列车脱轨或倾覆等灾难性事故的发生,减少次生灾害和人员伤亡,保障列车在运营过程中的安全。
根据《高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统总体技术方案(暂行)》(铁科技[2013] 35号),高铁采用基于沿线路布置的原位线型地震监测自备网络,地震监测点设置于牵引变电所、AT所、分区所内,布设间距平均为20 km左右,今后新建高铁也将同期建设此类沿线地震监测网络。线型网络依存于地震波的入射方位,其触发监测点的初始波到时具有较大的分散性,同时原位预警的方式也要求将预警信息进行快速实时处理,因此利用单台站的P波与S波初始段数据进行地震预警是高速铁路所必须采取的基本方式。……
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