RU2395820C2 - System to detect killer quake signs - Google Patents

System to detect killer quake signs Download PDF

Info

Publication number
RU2395820C2
RU2395820C2 RU2008122649/28A RU2008122649A RU2395820C2 RU 2395820 C2 RU2395820 C2 RU 2395820C2 RU 2008122649/28 A RU2008122649/28 A RU 2008122649/28A RU 2008122649 A RU2008122649 A RU 2008122649A RU 2395820 C2 RU2395820 C2 RU 2395820C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
module
frequency
seismic
ground
Prior art date
Application number
RU2008122649/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008122649A (en
Inventor
Анатолий Емельянович Малашенко (RU)
Анатолий Емельянович Малашенко
Виктор Васильевич Перунов (RU)
Виктор Васильевич Перунов
Леонард Эвальдович Карачун (RU)
Леонард Эвальдович Карачун
Андрей Анатольевич Малашенко (RU)
Андрей Анатольевич Малашенко
Original Assignee
Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук filed Critical Специальное конструкторское бюро средств автоматизации морских исследований Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority to RU2008122649/28A priority Critical patent/RU2395820C2/en
Publication of RU2008122649A publication Critical patent/RU2008122649A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2395820C2 publication Critical patent/RU2395820C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: proposed system consists of ground and underwater modules. Underwater module consists of streamer hydrophone and hardware modules. Said hardware module comprises filtration and amplification unit, ADC, data reception-transmission unit and power supply arranged in strong housing. In operation of the system, hydrophone module signal comes to filtration and amplification unit to get digitised in ADC and fed to ground hardware module data processing unit. Ground hardware module incorporates also power supply, satellite communication subscriber station, antenna and analysis and decision making unit. Decision making unit can lock SLF-amplitude modulation signal.
EFFECT: higher validity.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области сейсмологии и может найти применение в национальных системах наблюдения геофизических измерений для прогнозирования землетрясений.The invention relates to the field of seismology and may find application in national systems for observing geophysical measurements for predicting earthquakes.

В настоящее время опубликовано множество работ, посвященных прогнозированию землетрясений. Рассмотрим некоторые из них, выбранные нами в качестве аналогов.At present, many works on earthquake prediction have been published. Consider some of them that we have chosen as analogues.

В работе [1] рассматривается способ прогнозирования землетрясений, основанный на измерениях не менее трех прогностических станций, оснащенных сейсмоприемниками, с помощью которых измеряют амплитуду и частоту повторений импульсных сигналов, скорость нарастания фронта и длительность импульсных сигналов и по полученным данным проводят отбор аномальных сигналов. После чего измеряют продолжительность стадии увеличения, уменьшения и замирания интенсивности аномального сигнала на каждой прогностической станции.In [1], a method for earthquake prediction is considered, based on measurements of at least three prognostic stations equipped with geophones, which measure the amplitude and repetition frequency of pulse signals, the slew rate and the duration of pulse signals and select anomalous signals from the data obtained. Then measure the duration of the stage of increase, decrease and fading of the intensity of the anomalous signal at each forecast station.

В работе [2] рассматривается способ контроля землетрясений, включающий регистрацию сейсмических сигналов, соответствующих сейсмическим событиям определенных энергетических классов, на поверхности и внутри нее в забое скважины предполагаемой очаговой области. Определяют для каждого энергетического класса статистический параметр S=Nk·ln(N/Nk), где Nk - число сейсмических событий определенного энергетического класса k, N - общее число наблюдаемых сейсмических событий. Диапазон измерений делят на четыре частотных поддиапазона измерений: 100-500, 500-1000, 1000-1500 и 1500-2000 Гц. Аномальное поведение отслеживаемых факторов, как предвестник наступающего события, определяют как соответствующее увеличение регистрируемых амплитудных уровней сейсмического сигнала в два раза по сравнению с фоновыми значениями сейсмического поля при одновременном понижении параметра S.In [2], a method of earthquake control is considered, which includes recording seismic signals corresponding to seismic events of certain energy classes, on the surface and inside it in the bottom hole of the proposed focal area. For each energy class, the statistical parameter S = Nk · ln (N / Nk) is determined, where Nk is the number of seismic events of a certain energy class k, N is the total number of observed seismic events. The measurement range is divided into four frequency measurement sub-ranges: 100-500, 500-1000, 1000-1500 and 1500-2000 Hz. The anomalous behavior of the monitored factors, as a harbinger of an upcoming event, is defined as the corresponding increase in the recorded amplitude levels of the seismic signal by a factor of two compared to the background values of the seismic field while lowering the parameter S.

В работе [3] рассматривается способ определения предвестников землетрясения, включающий регистрацию сейсмоколебаний, использование цифровых записей сейсмоколебаний в реальном масштабе времени, которые преобразуют в статистические диагностические параметры. Диагностические параметры R=Авн, где Ан, Ав - соответственно амплитуды виброскоростей сейсмоколебаний в низкочастотных и высокочастотных областях амплитудно-частотных спектров. При достижении диагностических параметров значений, превышающих предельно-допустимые значения, выдается сигнал оповещения о возможности сейсмического события.In [3], a method is considered for determining earthquake precursors, including the recording of seismic oscillations, the use of digital records of seismic oscillations in real time, which are converted into statistical diagnostic parameters. Diagnostic parameters R = А в / А н , where А н , А в are the amplitudes of vibrational velocities of seismic oscillations in the low-frequency and high-frequency regions of the amplitude-frequency spectra, respectively. Upon reaching the diagnostic parameters of values exceeding the maximum permissible values, an alert signal is issued about the possibility of a seismic event.

В работе [4] рассматривается прогноз, построенный на данных сейсмодатчиков и геофона. В фазе возникновения максимум активизации наблюдается за 4-6 месяцев до главного толчка (для акустического излучения измеренного в скважине с помощью геофона в полосе частот 500-1000 Гц) и для высокочастотного сейсмического шума (измеренного с помощью сейсмоприемников в полосе частот 30-50 Гц). В фазе кульминации (за 2-3 месяца до главного события) одновременно с уменьшением высокочастотного сейсмического шума и акустического излучения наблюдается рост числа микроземлетрясений.In [4], a forecast based on data from seismic sensors and a geophone is considered. In the phase of occurrence, the maximum of activation is observed 4-6 months before the main shock (for acoustic radiation measured in the well using a geophon in the frequency band 500-1000 Hz) and for high-frequency seismic noise (measured using geophones in the frequency band 30-50 Hz) . At the climax phase (2-3 months before the main event), along with a decrease in high-frequency seismic noise and acoustic radiation, an increase in the number of micro-earthquakes is observed.

В работе [5] рассматривается способ предсказания землетрясений, основанный на регистрации сверхнизких сейсмических волн периодом порядка несколько тысяч секунд, на прямоугольном полигоне, состоящем из N2 сейсмоприемников, отстоящих друг от друга на расстоянии λ/4, измеряют амплитуду сигнала со скважностью менее 1 с, где λ - длина сейсмической волны.In [5], a method for earthquake prediction is considered, based on the registration of ultralow seismic waves with a period of the order of several thousand seconds; on a rectangular test site consisting of N 2 seismic receivers spaced apart by a distance of λ / 4, the signal amplitude with a duty cycle of less than 1 s is measured where λ is the seismic wavelength.

В работе [6] предполагается, что сверхнизкочастотные сейсмические волны соизмеримы с длиной экватора, т.е. сферой досягаемости является вся земная поверхность. В пространстве распространения таких волн можно выделить участки сжатия, разрежения, а также участок непрерывного, почти линейного изменения плотности среды. Дисперсия плотности породы приводит к дисперсии скоростей распространения литосферных волн, а последняя - к изменению формы колебательного процесса. На частотном языке рассмотренный процесс эквивалентен параметрической модуляции сейсмического фона. Способ предсказания землетрясений [6], основанный на регистрации волны сейсмического фона в виде непрерывной последовательности дискретных отсчетов амплитуды сигнала, вычисляют спектр, автокорреляционные функции, определяют интервалы корреляции с помощью двух разнесенных по пространству станций. При обнаружении сверхнизкочастотных модуляционных сигналов определяется направление на очаг и дается предсказание на землетрясение.It was assumed in [6] that ultralow-frequency seismic waves are commensurate with the equator length, i.e. the reach is the entire earth's surface. In the space of propagation of such waves, it is possible to distinguish sections of compression and rarefaction, as well as a section of a continuous, almost linear change in the density of the medium. The dispersion of rock density leads to a dispersion of the propagation velocities of lithospheric waves, and the latter leads to a change in the shape of the oscillatory process. In the frequency language, the process considered is equivalent to parametric modulation of the seismic background. The method of earthquake prediction [6], based on the registration of a seismic background wave in the form of a continuous sequence of discrete samples of the signal amplitude, calculates the spectrum, autocorrelation functions, determines the correlation intervals using two spatially separated stations. When ultra-low frequency modulation signals are detected, the direction to the focus is determined and an earthquake prediction is given.

Все вышерассмотренные аналоги строят свои предсказания, основываясь только на данные сейсмических станций, во-первых, основываясь на статистических свойствах слабых землетрясений [1-4] как предвестников сильных землетрясений, во-вторых, основываясь на сверхнизкочастотный модуляционный эффект [5-6] сейсмического фона, исключив данные гидроакустических станций. Данный факт является существенным недостатком допущенных авторами рассмотренных выше аналогов.All of the above analogs make their predictions based only on data from seismic stations, firstly, based on the statistical properties of weak earthquakes [1-4] as precursors of strong earthquakes, and secondly, based on the ultra-low-frequency modulation effect [5-6] of seismic background excluding data from sonar stations. This fact is a significant drawback of the analogues considered above by the authors.

Контроль над сейсмической обстановкой региона желательно проводить как традиционным методом с помощью наземных сейсмических станций, так и применением гидроакустических станций, установленных в водоемах (не обязательно глубоководных), что является предметом изобретения.It is desirable to carry out control over the seismic situation in the region both by the traditional method using land-based seismic stations, and by the use of hydroacoustic stations installed in water bodies (not necessarily deep-sea), which is the subject of the invention.

Экспериментальные данные, проведенные авторами, говорят, что на низких частотах гидрофон (акустический канал) практически линейно трансформирует в акустический сигнал сейсмическое колебание. Значит гидрофоном на низких частотах можно заменить сейсмоприемник. Второе преимущество гидрофона связана с шириной частотной полосы: у гидрофона ширина полосы заметно больше, чем у сейсмического канала.The experimental data by the authors say that at low frequencies, the hydrophone (acoustic channel) transforms seismic oscillation almost linearly into an acoustic signal. So a hydrophone at low frequencies can replace the seismic receiver. The second advantage of the hydrophone is related to the width of the frequency band: the hydrophone has a significantly wider bandwidth than the seismic channel.

Известно, чем шире полоса частоты, тем короче длительность импульса. Этот факт заметно упростит обнаружение импульсов (слабых землетрясений), статистика которых входит в число существенных признаков вышерассмотренных предвестников землетрясения. Таким образом, заметно преимущество акустического канала по сравнению с сейсмическим каналом в задаче фиксации слабых землетрясений следующих друг за другом в интервале времен 1 мин и менее. Статистические параметры слабых землетрясений, как известно, являются важными прогностическими параметрами сильных землетрясений.It is known that the wider the frequency band, the shorter the pulse duration. This fact will significantly simplify the detection of impulses (weak earthquakes), the statistics of which are among the essential signs of the foregoing earthquake precursors. Thus, the advantage of the acoustic channel in comparison with the seismic channel in the problem of fixing weak earthquakes following each other in the interval of 1 min or less is noticeable. The statistical parameters of weak earthquakes are known to be important prognostic parameters of strong earthquakes.

Также, необходимо отметить, что обнаружение сверхнизкочастотных сейсмических предвестников землетрясений можно осуществить (вследствие нелинейных и параметрических механизмов трансформации сейсмических волн в акустическую волну, преобразовывает в сверхнизкочастотные колебания огибающих сигнала акустического канала) выявлением сверхнизкочастотной амплитудной модуляции гидроакустического фона.It should also be noted that the detection of ultra-low-frequency seismic precursors of earthquakes can be carried out (due to non-linear and parametric mechanisms of transformation of seismic waves into an acoustic wave, it can be converted into ultra-low-frequency oscillations of the envelope of the acoustic channel signal) by detecting ultra-low-frequency amplitude modulation of the hydroacoustic background.

Для регистрации гидроакустических сигналов используются гидроакустические станции, устанавливаемые на дно водоема. Здесь под гидроакустической станцией подразумеваем станцию, оснащенной гидрофоном, обеспечивающей непрерывную регистрацию сигналов в полосе частот 0,5-2000 Гц.To register sonar signals are used sonar stations installed on the bottom of the reservoir. Here, by a hydroacoustic station we mean a station equipped with a hydrophone, providing continuous registration of signals in the frequency band 0.5-2000 Hz.

Целью изобретения является повышение достоверности способов предсказания землетрясений с помощью гидроакустических устройств (станций), установленных на естественных и искусственных водоемах (озера, пруды и т.д.) в сейсмоактивной зоне. Большинство водоемов имеют малые глубины (от нескольких м до десятков м) и малые размеры и вследствие этого не являются судоходными. Поэтому постановки и выборки станции могут быть выполнены ручным способом без применения механизмов с борта моторных лодок. Вследствие этого весогабаритные характеристики станции должны иметь следующие параметры: вес станции не должен превышать 50 кг; размер станции - не превышать 1 м. Станции предназначены для работы на глубинах до 100 м.The aim of the invention is to increase the reliability of methods for predicting earthquakes using hydroacoustic devices (stations) installed on natural and artificial reservoirs (lakes, ponds, etc.) in a seismically active zone. Most bodies of water have shallow depths (from several meters to tens of meters) and are small in size and, as a result, are not navigable. Therefore, the staging and sampling of the station can be performed manually without the use of mechanisms from the board of motor boats. As a result of this, the weight and size characteristics of the station should have the following parameters: station weight should not exceed 50 kg; station size - not exceed 1 m. Stations are designed to operate at depths of up to 100 m.

Гидроакустическое устройство состоит из подводного и наземного модулей. Подводный модуль (фиг.1) состоит из аппаратурного и гидрофонного модулей. Подводный аппаратурный модуль включает в себя прочный корпус 1, раму 2, вторичный источник питания 17 (фиг.3) (рабочее напряжение 9 В), блок фильтрации и усиления 14 (ограничивает частотный диапазон 0,5-2000 Гц), 14-разрядный АЦП 15 с заданной частотой квантования 4800 Гц, блок приема-передачи данных 16. Гидрофонный модуль (фиг.2) 4 крепится на тросе 6, растянутом с помощью балласта 7 и поплавка 5. Данные с гидрофона по кабелю 3 подается на вход блока фильтрации и усиления. Ввод кабеля 3 в аппаратурный модуль осуществляется с помощью герметичного кабельного ввода. Сигнал, ограниченный в полосе 0.5-2000 Гц, оцифровывается с помощью АЦП, который затем через блок приема-передачи через кабель 3 подается в аппаратурный модуль 8 (фиг.2) наземного модуля. В наземный аппаратурный модуль 8 входят: блок анализа и принятия решения 19 (фиг.3), блок приема-передачи 18, первичный источник питания 21 (рабочее напряжение 12 В), абонентный пункт спутниковой системы связи (ССС) «Гонец» 20. Обработанная информация по кабелю 3 через антенну ССС «Гонец» 9 передается в центр обработки данных. Антенна ССС «Гонец» 9 устанавливается на мачте 10, устойчивость мачты обеспечивается с помощью растяжек 12 и станины 13. На территории России в зимний и весенний периоды, особенно в дальневосточном и северном регионах, водоемы покрываются льдами, поэтому для предохранения кабеля 3 от порывов при контакте с кромками льдов кабель укладывают в специальные каналы 11.The hydroacoustic device consists of underwater and ground modules. The underwater module (Fig. 1) consists of hardware and hydrophone modules. The underwater equipment module includes a robust housing 1, frame 2, a secondary power source 17 (Fig. 3) (operating voltage 9 V), a filtering and amplification unit 14 (limits the frequency range of 0.5-2000 Hz), a 14-bit ADC 15 with a given quantization frequency of 4800 Hz, the data receiving and transmitting unit 16. The hydrophone module (Fig. 2) 4 is mounted on a cable 6, stretched using a ballast 7 and a float 5. Data from the hydrophone via cable 3 is fed to the input of the filtering and amplification unit . The cable 3 is inserted into the hardware module using a sealed cable entry. The signal limited in the band of 0.5-2000 Hz is digitized using an ADC, which is then fed through a cable to the transmitting unit 3 into the hardware module 8 (figure 2) of the ground module. The ground-based hardware module 8 includes: an analysis and decision-making block 19 (Fig. 3), a transmit-receive block 18, a primary power supply 21 (operating voltage 12 V), a subscriber station of the satellite communications system (CCC) “Messenger” 20. Processed information on cable 3 through the antenna CCC "Messenger" 9 is transmitted to the data center. The Gonets SSS antenna 9 is mounted on the mast 10, the stability of the mast is ensured by stretch marks 12 and the bed 13. On the territory of Russia in the winter and spring, especially in the Far Eastern and Northern regions, water bodies are covered with ice, therefore, to protect cable 3 from gusts during contact with the edges of the ice cable is laid in special channels 11.

Более подробно рассмотрим блок анализа и принятия решения 19. На фиг.4 приведена структурная схема блока анализа и принятия решения гидроакустической станции. Поз.18 соответствуют блоку приема-передачи, где производится прием цифровой информации с подводного модуля. Поз.22 и 33 соответствуют фильтрам нижних (ФНЧ) и верхних частот (ФВЧ) с частотами среза 100 Гц, т.е. частотный диапазон 0,5-2000 ГЦ делится на два частотных поддиапазона 0,5-100 Гц и 100-2000 Гц. Поз.24-25 соответствуют цифровым ФНЧ и ФВЧ фильтрам с частотами среза 10 Гц для формирования соответственно двух частотных поддиапазонов: 0,5-10 Гц (инфра-низкочастотный акустический канал, который соответствует низкочастотному сейсмическому каналу); 10-100 Гц (низкочастотный акустический канал, который соответствует высокочастотному сейсмическому каналу); поз.28-31 соответствуют цифровым полосовым фильтрам (ПФ) в полосах частот: 100-500 Гц; 500-1000 Гц; 1000-1500 Гц; 1500-2000 Гц. Поз.23 соответствует блоку прореживания временных выборок, где производится суммирование уровней по 16 последовательным временным отсчетам, сумма которых представляет уровень нового временного отсчета. Новый временной отсчет как видно представляет прореживание временного масштаба в 16 раз, т.е. соответствует частоте квантования 300 Гц=4600 Гц/16. Поз.26 и 32 соответствуют блокам анализа, реализующим преобразование исходных данных и выполнение соответственно поиска статистических параметров, изложенных в [1-4], и поиска сверхнизкочастотных амплитудных модуляций по [5, 6]. Так как блок анализа 26 осуществляет анализ слабых импульсных сигналов (слабых землетрясений), запуск в работу данного блока осуществляется следующим образом. На выходе низкочастотного сейсмического канала (инфра-низкочастотного акустического канала) (поз.24) в блоке прореживания временных отсчетов (поз.34) подвергается децимации, т.е. уровни 10 последовательных временных отсчетов суммируются, сумма которых представляет новый временной отсчет. Это соответствует частоте выборки 30 Гц. В пороговом устройстве (поз.35) при превышении текущего уровня (по абсолютной величине) выборки фоновых шумов (интегральный уровень фона усредняется по 1800 временным отсчетам, что соответствует, временному отрезку 60 с) на величину 6 дБ дается команда на включение блока анализа (поз.26), одновременно пороговое устройство (поз.35) отключается. Блок анализа работает непрерывно в течение 60 с, после чего отключается, одновременно включается пороговое устройство (поз.35). Блок анализа поз.26 подсчитывает количество импульсных сигналов за временной отрезок, равный 6 часам. Оценивает отношения огибающих уровней сигналов низкочастотного канала 0.5-100 Гц к полосе 10-100 Гц, отношения огибающего акустического канала в полосе частоты 100-2000 Гц к огибающим в полосах частот 500-1000, 1000-1500 и 1500-2000 Гц. В блоке анализа (поз.32) огибающие уровней сигналов в полосах частот 0.5-10, 10-100, 100-500, 500-1000, 1000-1500 и 1500-2000 Гц усредняются за временной отрезок, равный 20 мин. При обнаружении периодического тренда с периодом более 60 мин фиксируется момент обнаружения амплитудной модуляции и вырабатывается соответствующий код (код содержит информацию разделенные на интервалы периоды модуляции). Здесь не рассматриваются периоды с длинами 6, 12 и 24 часов, связанные приливно-отливными явлениями. Таким образом, блок анализа (поз.35) работает в циклическом режиме, а блок анализа (поз.32) работает в непрерывном режиме. При обнаружении прогностических параметров формируют соответствующий код прогноза землетрясений с фиксацией момента времени для дальнейшей передачи данных. Поз.27 - блок передачи информации, предназначенный для оперативной подготовки и передачи информации в абонентский пункт ССС «Гонец» 20 для дальнейшей оперативной передачи по ССС в стационарный центр обработки данных.Let us consider in more detail the analysis and decision-making block 19. Figure 4 shows the structural diagram of the analysis and decision-making block of the sonar station. Pos. 18 correspond to the transmit-receive unit, where digital information is received from the underwater module. Pos. 22 and 33 correspond to low-pass and low-pass filters (high-pass filters) with cut-off frequencies of 100 Hz, i.e. the frequency range of 0.5-2000 Hz is divided into two frequency sub-ranges of 0.5-100 Hz and 100-2000 Hz. Pos. 24-25 correspond to digital low-pass and high-pass filters with cut-off frequencies of 10 Hz for the formation of two frequency subbands, respectively: 0.5-10 Hz (infra-low-frequency acoustic channel, which corresponds to a low-frequency seismic channel); 10-100 Hz (low-frequency acoustic channel, which corresponds to a high-frequency seismic channel); Pos. 28-31 correspond to digital band-pass filters (PF) in the frequency bands: 100-500 Hz; 500-1000 Hz; 1000-1500 Hz; 1500-2000 Hz. Pos. 23 corresponds to a decimation unit of time samples, where levels are summed over 16 consecutive time samples, the sum of which represents the level of a new time sample. The new time count, as can be seen, is the thinning of the time scale by 16 times, i.e. corresponds to a quantization frequency of 300 Hz = 4600 Hz / 16. Pos. 26 and 32 correspond to the analysis blocks that implement the transformation of the source data and the corresponding search for the statistical parameters described in [1-4] and the search for ultra-low-frequency amplitude modulations according to [5, 6]. Since the analysis unit 26 analyzes weak impulse signals (weak earthquakes), this unit is put into operation as follows. At the output of the low-frequency seismic channel (infra-low-frequency acoustic channel) (pos. 24), decimation is performed in the decimation unit (pos. 34), i.e. levels of 10 consecutive time samples are summed, the sum of which represents a new time sample. This corresponds to a sampling frequency of 30 Hz. In the threshold device (pos. 35), when the current level (in absolute value) of the sample of background noise is exceeded (the integral level of the background is averaged over 1800 time samples, which corresponds to a time interval of 60 s), a command to enable the analysis unit (pos. .26), at the same time the threshold device (pos. 35) is switched off. The analysis unit works continuously for 60 s, after which it is turned off, and the threshold device (pos. 35) is turned on. The analysis unit pos. 26 calculates the number of pulse signals for a time period of 6 hours. Estimates the ratio of the envelopes of the signal levels of the low-frequency channel 0.5-100 Hz to the band of 10-100 Hz, the ratio of the envelope of the acoustic channel in the frequency band of 100-2000 Hz to the envelopes in the frequency bands of 500-1000, 1000-1500 and 1500-2000 Hz. In the analysis block (pos. 32), the envelopes of signal levels in the frequency bands 0.5–10, 10–100, 100–500, 500–1000, 1000–1500, and 1500–2000 Hz are averaged over a time interval of 20 min. If a periodic trend with a period of more than 60 minutes is detected, the moment of detection of amplitude modulation is recorded and the corresponding code is generated (the code contains information divided into intervals by modulation periods). It does not consider periods with lengths of 6, 12 and 24 hours associated with tidal phenomena. Thus, the analysis unit (pos. 35) operates in a cyclic mode, and the analysis unit (pos. 32) operates in a continuous mode. When prognostic parameters are detected, an appropriate earthquake prediction code is generated with a fixation of the moment in time for further data transmission. Pos.27 - information transfer unit, designed for the operational preparation and transmission of information to the subscriber station of the CCC “Messenger” 20 for further operational transmission via CCC to a stationary data center.

Выборка гидроакустической станции для выполнения профилактических работ производится при помощи притопленного фала, один конец привязан за раму 2, другой конец вынесен на берег.The hydroacoustic station is sampled for preventive work using a submerged halyard, one end is tied to frame 2, the other end is washed ashore.

При режиме синхронной работы нескольких станций (в случае работы не менее 4 станций определяются эпицентры землетрясений), они должны быть оснащены высокостабильными кварцевыми часами. Эти станции могут устанавливаться на одном или на нескольких водоемах, отстоящих на десятки или сотни км.In the synchronous operation mode of several stations (in the case of operation of at least 4 stations, the epicenters of earthquakes are determined), they must be equipped with highly stable quartz watches. These stations can be installed on one or several bodies of water, spaced tens or hundreds of kilometers.

Рассмотрим экспериментальный материал, полученный 18 августа 2006 г. при натурном испытании подводного модуля гидроакустической станции. В середине августа 2006 года севернее города Холмска (западное побережье Сахалина) в районе водозабора на р.Малка была установлена гидроакустическая станция.Consider the experimental material obtained on August 18, 2006 during a full-scale test of the underwater module of a hydroacoustic station. In mid-August 2006, a sonar station was installed north of the city of Kholmsk (the western coast of Sakhalin) in the area of water intake on the Malka River.

18 августа 2006 г. в 2:20:37 местного времени на юге О.Сахалин в районе г.Невельска в точке с координатами 46,583° с.ш., 141,857° в.д. на глубине 32,3 километра произошло землетрясение с магнитудой ~5,6 балла по шкале Рихтера, зафиксированное многими сейсмостанциями мира, в том числе, и г.Южно-Сахалинска. На фиг.5 приведены сигналограммы землетрясения зарегистрированного с помощью гидроакустической станции в полосе 1,5-50 Гц и оцифрованных с частотой квантования 200 Гц. В сигналограмме землетрясения хорошо зафиксированы вступления как Р-, так и S-волн.August 18, 2006 at 2:20:37 local time in the south of O. Sakhalin in the area of Nevelsk at a point with coordinates 46.583 ° N, 141.857 ° E at a depth of 32.3 kilometers an earthquake with a magnitude of ~ 5.6 on the Richter scale, recorded by many seismic stations in the world, including the city of Yuzhno-Sakhalinsk, occurred. Figure 5 shows the signalograms of an earthquake recorded by a sonar station in the band of 1.5-50 Hz and digitized with a quantization frequency of 200 Hz. In the signalogram of the earthquake, the arrivals of both P and S waves are well recorded.

Использование гидроакустической компоненты сейсмического сигнала дополняют и заметно усиливают по эффективности различные способы прогнозирования землетрясений, предложенные в работах [1-6].The use of hydroacoustic components of the seismic signal complement and significantly enhance the effectiveness of various methods of earthquake prediction proposed in [1-6].

Источники информацииInformation sources

1. Моргунов В.А. Способ оперативного прогнозирования землетрясений, тектонических и техногенных подвижек. Патент РФ №2106001, G01V 9/00, 1996 г.1. Morgunov V.A. A method for the operational prediction of earthquakes, tectonic and technogenic movements. RF patent No. 2106001, G01V 9/00, 1996

2. Хамидулин Я.Н. Способ контроля землетрясений. Патент РФ №2102780, G01V 9/00, 1996 г.2. Khamidulin Y. N. Earthquake control method. RF patent No. 2102780, G01V 9/00, 1996

3. Трофимов Р.С., Шахраманьян М.А., Махутов Н.А., Нигметов Г.М., Петров В.П. Способ определения среднесрочных предвестников землетрясения. Патент РФ №2233461, G01V 9/00, 2002 г.3. Trofimov RS, Shahramanyan MA, Makhutov N.A., Nigmetov G.M., Petrov V.P. A method for determining medium-term earthquake precursors. RF patent No. 2233461, G01V 9/00, 2002

4. Каррыев Б.С., Косарев В.Г., Курбанов М.К., Аширов Т.А. Способ прогнозирования землетрясений, G01V 1/00, 1995 г.4. Karryev B.S., Kosarev V.G., Kurbanov M.K., Ashirov T.A. Earthquake prediction method, G01V 1/00, 1995

5. Давыдов В.Ф., Щербаков А.С., Комаров Е.Г., Малков Я.В. Бурков В.Д. Способ предсказания землетрясений. Патент РФ №2130195, G01V 1/00, 1998 г.5. Davydov V.F., Scherbakov A.S., Komarov E.G., Malkov Y.V. Burkov V.D. Earthquake prediction method. RF patent No. 2130195, G01V 1/00, 1998

6. Давыдов В.Ф., Шахраманьян М.А., Нигметов Г.М., Шалаев B.C., Шипов А.В. Способ краткосрочного предсказания землетрясений. Патент РФ №2181205, G01V 9/00, 2000 г.6. Davydov V.F., Shahramanyan M.A., Nigmetov G.M., Shalaev B.C., Shipov A.V. A short-term earthquake prediction method. RF patent No. 2181205, G01V 9/00, 2000

Claims (1)

Система для определения предвестника сильных землетрясений, состоящая из подводного и наземного модулей, подводный модуль состоит из гидрофонного модуля и аппаратурного модуля, включающего в себя блок фильтрации и усиления, АЦП, блок приема-передачи данных, источник питания, расположенные в прочном корпусе, причем сигнал с гидрофонного модуля поступает в блок фильтрации и усиления, оцифровывается в АЦП и через блок приема-передачи данных подается в блок приема-передачи данных наземного аппаратурного модуля, оборудованного также источником питания, абонентским пунктом спутниковой системы связи, антенной и блоком анализа и принятия решений, выполненным с возможностью фиксации вступления сверхнизкочастотной амплитудной модуляции гидроакустического сигнала. A system for determining the precursor of strong earthquakes, consisting of underwater and ground modules, the underwater module consists of a hydrophone module and a hardware module, including a filtering and amplification unit, an ADC, a data transmitting and receiving unit, a power supply located in a durable case, and the signal from the hydrophone module it enters the filtering and amplification unit, is digitized in the ADC and, through the data receiving and transmitting unit, is supplied to the data receiving and transmitting unit of the ground-based equipment module, also equipped with a power supply, a subscriber station of a satellite communication system, an antenna, and a decision analysis and decision unit configured to detect the occurrence of ultra-low frequency amplitude modulation of the hydroacoustic signal.
RU2008122649/28A 2008-06-04 2008-06-04 System to detect killer quake signs RU2395820C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122649/28A RU2395820C2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 System to detect killer quake signs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122649/28A RU2395820C2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 System to detect killer quake signs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008122649A RU2008122649A (en) 2009-12-10
RU2395820C2 true RU2395820C2 (en) 2010-07-27

Family

ID=41489161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122649/28A RU2395820C2 (en) 2008-06-04 2008-06-04 System to detect killer quake signs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2395820C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
У Тон Иль и др. Методические разработки прогноза сильных землетрясений гидроакустическими методами / Морские исследования и технологии изучения природы Мирового океана, 2005, вып.1 [найдено 07.10.2009]. Найдено из Интернет: <URL:http://www.science.sakhalin.ru/Ocean/01/05.html>. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008122649A (en) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Webb Broadband seismology and noise under the ocean
CA2531801C (en) Geophysical data acquisition system
US20120314536A1 (en) Enhancing low frequency content in marine simultaneous vibroseis acquisition
Burtin et al. Seismic constraints on dynamic links between geomorphic processes and routing of sediment in a steep mountain catchment
RU2433425C2 (en) Method for seismic prospecting hydrocarbons and method of determining attitude of producing formations on hydrocarbons and seismic station for realising said method
Buselli et al. AEM noise reduction with remote referencing
RU2405176C2 (en) Drift buoy hydroacoustic station to reveal signs of large earthquake and tsunami
RU2554283C1 (en) Small-size bottom seismic module
RU2434250C1 (en) Method of detecting seismic signals on sea area when searching for underwater deposits of hydrocarbons
RU2545159C1 (en) Anchored profiling underwater observatory
RU2624607C1 (en) Method of acoustic tomography system fields in the atmosphere, the oceans and crust of different physical nature in the marine environment
RU2395820C2 (en) System to detect killer quake signs
RU2410725C2 (en) Bouy hydroacoustic station for detecting signs of strong earthquakes and tsunamis
RU2457514C1 (en) Method of determining tsunami precursor
RU2319984C2 (en) System for definition of the vibrations of water surface
RU2395822C2 (en) Cable bottom hydroacoustic station to detect killer quake signs
RU2549606C2 (en) Small-size bottom seismic module
RU2546784C2 (en) Underwater observatory
RU2451310C1 (en) Method for determining probability of catastrophic phenomena
Guo et al. Locating the source regions of the single and double-frequency microseisms to investigate the source effects on HVSR in site effect analysis
RU2395821C2 (en) Method to determine killer quake signs
RU2466432C1 (en) Method of determining probability of catastrophic phenomena
Heleno et al. Observations of high-frequency harmonic tremor in Fogo, Cape Verde Islands
RU2770130C1 (en) Drifting buoy hydroacoustic station for determining the precursors of strong earthquakes and tsunamis in ice-covered water areas
Pensieri et al. Monitoring the oceanic environment through passive underwater acoustics

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110605