FHD观测注意的问题及解决方法 江苏高邮地震台 蒋延林 二○一一年十月

内容 一、台站日常观测 二、标定过程中的常见问题 三、标定后数据处理 四、标定质量控制 五、全国标定现状

一、台站日常观测

台站自行制定检查仪器时间，按时进行仪器工作状态检查 检查的内容有：仪器的供电电源是否正常，仪器的时钟是否正常，仪器的读数是否正常。 在遇雷雨等破环性天气后应进行加密检查。 若仪器工作不正常，应及时报告管理人员，通知仪器维护人员到场，或与生产厂商联系。

采用人工对时，迅速将时间改为比标准时间快3秒，迅速点击确定 时间检查及对时 检查仪器时间是否与计算机时间是否一致 采用人工对时，迅速将时间改为比标准时间快3秒，迅速点击确定 打开仪器网页用的计算机时间 确保有一标准时间，建议确保打开仪器网页用的计算机与标准时间一致； http://www.c168.com/bzsj/

探头参数与分布电容为仪器安装时设定的参数 仪器参数检查 探头参数与分布电容为仪器安装时设定的参数 补偿电流为标定时设定的参数值 打开仪器网页用的计算机时间 H及D修正值为标定转向差 确保有一标准时间，建议确保打开仪器网页用的计算机与标准时间一致； http://www.c168.com/bzsj/

观测噪声检查 台站应每天计算各分量的一阶差分均方差，及时发现观测噪声的变化，好的台站一阶差分均方差：F为0.3左右，H、Z为0.5左右，D为0.04左右，（各台站有自己的平均一阶差分均方差）。如果台站FHD-2仪器在运行过程中出现某个分量（一般F分量除外）的一阶差分均方差数据越来越不稳定、且曲线变粗时，在排除了外界的干扰（包括交流电等）后，仍然不能解决的，可以用一个较为简单的方法试一下，可能会使问题得到解决，方法是：将FHD-2仪器的原始跟踪参数通过面板手工输入一遍，保存到主机里。    更简单的办法就是打开仪器网页的仪器参数页面，按下“恢复原始参数”按钮就可以了。因为数采的跟踪参数会自动刷新,实时参数会发生变化。

日常工作常见问题 1、 FHD采集数据显示任务超时

2、 缺数补救 FHD-2B内部有两个系统，一个是上位机和一个是下位机，分别可以存储1个月的观测数据，我们能从网页上看到或下载的只是上位机的数据文件，下位机的数据我们是看不到的，但可以通过上位机从下位机进行调取。 如果在网页上查看当天数据时，发现无人为性缺数时，可以在网页的“十五”规程的页面下，执行“重新启动”的网络命令。还可以到仪器室将FHD仪器的电源开关关闭2秒钟打开。（注意：执行该命令时要在每分钟的25秒~35秒之间，不然会中断下位机正在进行的观测，造成新缺数！！！），丢失的数据一般可以补回来。

还有一种办法，可以将一个月以内任意一天的数据补回到网页上，就是先将显示器、鼠标和FHD-2B的主机连接好。如果是补回当天的数据，就执行显示器屏幕上“收集当天数据”的命令；如果是补回昨天的数据，先将屏幕界面最小化，然后分别进入以下三个文件夹： C:\FHD\ORG\ 6个文件； C:\FHD\DEC\ 1个文件； C:\FHD\FILE\UPLOADFILE\ 1个文件； 删除前一天的数据文件（在删除前最好先下载或保存），在回到FHD收取数据的界面，执行“收集前一天数据”的命令。如果要补救前两天的数据，只要通过网络或显示器中对时命令，将日期改到前一天（注意不要改时间！！！），再执行上述操作即可。补救第N天的数据可以以此类推。最后一定要再将显示器的日期改成当天日期，再将下位机的日期对成当前的日期，即完成。否则第二天会出现数据文件错误。

3、关于FHD预处理中缺数的问题 在当天FHD预处理中发现偶尔有缺数1分钟。如缺数在世界时00时00分—15时59分，一般是仪器没有观测造成的缺数，如缺数在16时00分—23时59分（也就是北京时当天00时00分—07时59分），可能是FHD仪器下位机没有对上位机传数造成的，解决方法是:在预处理的当天，最好是上午9时前到仪器房用上面的方法补回当天的缺数，再用台网管理软件重新收取当天数据，用预处理软件重新转换并导入该天数据，这样就能将该缺数补上。如上午9时后处理，由于在当天预处理时已自动生成日志文件，并将该日志文件同步到台网中心，即使在重新导入数据后，数据不缺了，而同步到台网中心的日志文件并不能消除，到目前为止我们也没什么办法解决。

另一种缺数的情况是：在FHD预处理中偶尔发现有缺前一段数据情况（00时00分至15时59分），查看前兆管理软件收数正常，但实际情况是前兆管理软件没有自动收取前一天数据，反映的是8时以后人工收数的情况，解决的方法是用台网管理软件重新手动采集前天数据，用预处理软件重新转换并导入该天数据，这样就能将该缺数补上。

4、 台阶去除方法选择 前兆数据预处理软件中为我们提供了两种台阶处理方法： （1）选定起点自动处理 （2）选定时段 这两种方法都可以完成所有类型的台阶处理，但不是两种处理方法处理所有台阶都合适。不同的台阶需要我们区别对待，对于一天内只有起点，无终点的台阶，第一种方法处理起来比较方便；对于起点和终点在一天内的台阶（也可以称之为方波），第二种方法比较实用，可避免了对未受干扰的数据进行误处理，也可避免不必要隔天台阶的形成。

5、数据同步的问题 目前的数据管理系统已经基本上实现自动化，自动收数，数据自动上报，即各级数据库自动同步，为台站的工作、台网的数据管理和数据利用带来了很大的便利。但系统的自动化并非百分之百的可靠，在我们的数据管理中偶尔会出现原始数据、预处理数据或预处理日志等不能同步或不能完全同步到上一级数据库的情况，在这种情况下，我们需要重新进行数据转换（一定要重新转换，否则不能同步）、数据预处理、填写日志等操作，这样数据管理系统就会对这些再次操作过的数据重新向上一级同步，覆盖上次的记录，如果一次不行，可以多做几次，一般情况下最多两次肯定能完成同步。

6、 FHD数据的手动采集 FHD系列仪器，采用的是北京时计时系统，前兆数据管理系统只能以日为单位自动收取数据，而地磁数据预处理是以世界时进行处理的，即每天管理系统自动收取的FHD系列仪器记录的数据均会缺少8小时，这就要求我们预处理工作者必须在每天北京时8点以后手动收取当天（北京时）前8小时的数据，这样才能在预处理软件中看到所处理日期的全部数据。 手动采集一定要注意时间的把握，必须在北京时8点以后进行，否则，在数据预处理日志中会自动记载“原始数据缺记”，即预处理数据中会有部分数据缺记。

图11 预处理数据与原始数据曲线对

二、标定过程中常见问题汇总

1、标定参数的上传和跟踪 台站应在标定结朿后将标定后仪器测量工作参数上传到网页上，为了保证上传成功, 在标定状态下重复多次按下C键和D键，可将仪器新工作参数传送上网页。 平时检查网页上实时工作参数情况，注意实时参数的变化对观测噪声的影响，在仪器测量工作参数紊乱时，可通过“恢复缺省参数”恢复工作参数。

2、标定时留下痕迹 在标定前需要检查调整线圈水平，必须将仪器放在标定状态或关机，线圈检查调整后进行补偿电流和水平分量转向差的测定，造成该时段缺记，在进行D分量转向差测量时，测量的D分量正向和反向的观测值已全部保存到原始文件EPD中，台站要根据标定结果填写入库数据，填写的数据必须与原始文件数据相符。

3、明确细化标定表填写内容和样表 标定结果填报 填表说明：填写水泡情况时，应明确水泡偏离方向和多少，例如“偏南0.2格”；线圈方位在台站正常观测方位标定的观测值填入H1、D1，反向标定的观测值填入H2、D2。 标定结果填报 标定所填表格记录，需在标定后2日内登录国家地磁台网中心网站，进入质量管理-标定入库，填写提交。填写时间为北京时。

标定表填写注意事项： （1）水平补偿电流的选定 水平补偿电流选定的电流与上次的比较相差小于0.05mA时，填写一个就行，不要再选定和填写下一次。当水平补偿电流选定的电流与上次的比较相差大于0.05mA时，就需要选定和填写三次，且填入表中的选定电流值为最后一次的选定值，这也是仪器工作参数确定的水平补偿电流值；

(2) H转向差测定 测得的水平分量5组数据，在计算平均值时是剔除其中的最大值、最小值，计算剩余3组数的平均值，而非5组数据的平均值； (3)D转向差的测定 测得的磁偏角3组数据，取其“中间值”，并不是计算3组数的平均值；

（4）有效位数的规定 填写F、H、Z值时，保留小数点后一位；填写D值和水平补偿电流、偏置电流时保留小数点后两位。 （5）备注要填写本次标定是否符合要求，如不符合要求，造成的原因要说明清楚。

4、标定中的其它问题

4.1 可能遇到的问题 (a)接上电池盒以后，放大镜中的发光二极管不亮：首先检查一下电池是否良好，电压是否正常，这种情况多数是因为长时间没有转动，使得电池供电电路接触不良所致，可以检查一下转盘底端的电源接触簧片（低头向上看可以看见）是否生锈接触不良，可以用一小平口改锥刮去表面的氧化层试一试。 （b）线圈水准器怎么也调不到居中：可能是线圈旋转轴系不灵活所致，在调节水泡水平时，如果水泡不居中或不稳定，可以先将线圈轻轻的左右晃一晃再调节会好一些。如还调不水平就要更正水准器，在更正水准器时一定要注意将调整螺丝下方的锁紧螺丝松开后调整,调好后再锁紧,避免螺丝滑牙。

（C）水准器更正 在更正水准器时，一定要将调整螺丝下方的锁紧螺丝松开后调整,调好后再锁紧,避免螺丝滑牙。

4.2 工作参数 标定后工作参数D分量转向差负号传不上网页去的问题，这是由于仪器软件原因造成的，可在操作时全部用INPUT键，不要用DOWN键向下翻，可以解决这一问题。或者用显示器打开网页，在工作参数状态下，保存缺省工作参数也可解决这一问题。

4.3安装注意事宜 与其他地磁观测或记录仪器一样，FHD仪对安装环境有严格要求，探头室所在位置不应存在人为电磁干扰，探头室和探头墩的建设应采用无磁性或弱磁性建筑材料，探头墩应结实稳固。由于FHD仪探头和线圈较其他地磁观测仪器都重（约35Kg），容易造成墩子倾斜和分量线圈系统变形，致使仪器底座的旋转轴在磁子午面内偏离地磁场垂直分量，这也是质子旋进式磁力仪分量测量的主要误差来源，因此,FHD仪对探头墩的稳固程度要求更高。

解决仪器墩倾斜的经验是: 在地下板土开挖1.2米深，回填20cm石子，浇筑80cm*80cm凹形的混凝土底座，将整块40cm*40cm*120cm的探头墩陷入凹形的混凝土底座中，保证探头墩的稳固不倾斜。

除了FHD探头室不受人为电磁干扰外，还应注意保证FHD仪的正常工作不会影响台站其他地磁观测工作的正常进行。 根据实测结果，影响距离在南北向约为25m，东西向约为30 m，因此，FHD仪探头室必须距台站其他绝对观测室、相对观测室及实验室等30m以外。 FHD仪主机与探头之间安装距离在10～100m间均可，经验是最好小于50m，台站可以因地制宜地为主机选择最佳安装位置。 另外，放置仪器主机的地方要注意保温，防止温度变化太大影响仪器测值的稳定。

1.2 仪器墩的选材 仪器墩在选材时尽量避免有沉积层的纹理。如不能避免应将纹理水平放置，不能直立。 有沉积层纹理的仪器墩

三、标定后数据处理

⑴预处理 由于标定，标定当天肯定会产生天内台阶，台阶的处理，统一为以标定后的数据为基准修正标定前的数据，用标定后的量减去标定前的量，即标定曲线向下为负，向上为正。台阶不留在标定当天与后一天之间，留在标定前一天和标定这天。

注：参考台站的选择应选择平时日变曲线与本台站日变曲线基本一致的台站，对部分地区如选择不到合适的H、Z参考台站，可用平静时段Z分量的台阶量，计算H分量的台阶量（F没有台阶）。

四、标定质量控制

（a）标定应在地方时16：30以后，磁静时段进行，根据经验在标定前接上显示器查看磁场变化情况，如磁场变化较大可推迟时间标定。 （b）注意标定前后观测数据Z分量台阶的变化，一般不应超过4nT。 （c）水平分量H的装置误差（修正值），变化一般不大，这次和上次的结果一般变化在1nT左右，有的甚至更小。 （d）磁偏角的装置误差（修正值），这次和上次结果的变化应在0.2分左右，超过0.3分的变化，有可能是底座没有完全调平。（注意：两次标定度盘读数是同1人，没有视差的情况，若两次标定度盘读数不是同1人，还应考虑视差的影响，如果两人视差为0.2，则观测误差为0.2分。）

（c）在标定过程中，因电池含磁性，最好每次观测前都要把电池盒取下带离仪器房，这样做的目的是使标定工作参数更精确。 （d）在调整线圈水平时，最好将仪器关机。因仪器在暂停和标定状态超过5分钟不操作仪器会自动恢复观测，造成工作参数错误，使标定结果不正确。如出现上述情况，台站人员应手工输入标定前的工作参数，重新进行标定。 （e）标定后一定要将线圈底盘定向锁紧螺母锁紧,防止线圈底盘定向角的漂移。 （f）在标定中测量H和D转向差时,会出现反向第一组、第二组观测数据严重偏离正常观测值，造成转向差变化大，这是因为工作参数偏离较大造成的，一般多测几次，工作参数跟踪就正常了，舍去前两组可解决该问题。也可以在每次测量H和D前先检查补偿电流，在进行H和D测量。

五、全国标定现状

1、H分量转向差取位错误。

2、观测方位角取位错误，D分量转向差计算错误。

3、标定后台阶量格式填写不统一 韶关 2011 2 44025 FHD-2 -3.17nt -2.48nt -1.97nt -4.222分 广平 2010 13027 0.0nT -1.63’ 乌什 1 65012 6.2nT -3.8nT 1.28′ 溧阳台 32011 -0.1nT -0.5nT 0.1nT 0.9′ -0.6nT -0.89′ 昌黎台 3 13006 5.1nT 10.5nT -0.06nT -0.79′ 6 -2.0nT -10.5nT 4.2nT 0.02′ 11 -0.25nt -1.71nt 1.81nt -0.015度 盐城 32022 FHD-1 +0.2nt -1.0nt +1.1nt -0.01′ 信阳台 12 41004 0nT +0.8nT -5nT +15.73分 连云港台 32015 +1.7nT -1.7nT +0.38′ 温泉老台 10 65016 +0.35′ +0.1nt -0.6nt +0.6nt +0.20′ 淮安 32024 -0.4nT +0.3nT +0.19′ 都兰 9 63011 80 83 81 泾县台 5 34006 1.4 61.77 当阳 42094 15.9 47.8 浚县 41006 -1.2 0.2 0.5 30 泾阳台 61010 22 安丘台 37006 5.8 6.1 14.69

4、标定H分量转向差填写错误 信阳地震台 2011 1 41004 FHD-2 1-1.7 2010 3 --0.05 固原海子峡 64014 30863 定襄 14006 29087.8

5、标定D分量转向差填写错误 大武 2011 2 63019 FHD-2 -00.10.85 1 -00.08.35 营口 3 21007 00.01.10 铁岭 21017 -00.00.96 -00.00.90 00.00.76 00.00.64 -00.00.41

6、标定开始及结束时间错误 郯城马陵山地震台 2010 2 37005 FHD-2 2010-2-27 7:03 2010-2-27 7:28 3 2010-3-25 7:35 2010-3-25 8:08 4 2010-4-29 8:05 2010-4-29 8:33 5 2010-5-27 8:25 2010-5-27 8:48 6 2010-6-28 16:08 2010-6-28 16:42

7、标定时间未按规定进行，甚至在磁场变化较大时。 哈尔滨地震台 2010 1 23014 FHD-2 2010-1-30 9:40 2010-1-30 9:50 2 2010-2-26 11:10 2010-2-26 11:20 3 2010-3-1 2010-3-31 4 2010-4-29 11:00 2010-4-29 11:30 8 2010-8-20 10 2010-10-19 9:10 2010-10-19 11:15 12 2010-11-1 9:02 2010-11-24 11:10

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