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微型电脑应用2025年2月
研究与设计MicrocomputerApplications
文章编号：1007-757X(2025)02-0206-04
基于时间序列分析法的地震智能预警系统
张令，马梦丹
（濮阳市地震台，河南，濮阳457000）
摘要：为了提升地震感知能力及等级判断准确性，提出基于时间序列分析法的地震智能预警系统。在系统硬件部分利用
GNSS接收机实现卫星电文信号的接收及解码，配置加速度传感器测量地震波的加速度，结合串口通信与多个无线收发设备，
满足系统内信号稳定无冲突传输需求。软件部分引入EEMD算法，提取GNSS接收机解码数据的时间序列的多尺度IMF分
量，结合Hilbert变换得到描述地震信号内时间分布特征的Hilbert谱，以优化地震感知能力。将Hilbert谱转化为三元组形
式后，输入Triplet-CNN网络，通过反复训练，使Triplet-CNN网络具备地震等级判断能力，并通过声光警报程序及液晶显示
程序对地震等级判断结果实施预警输出。实验表明，所提系统对地震的感知能力较强，地震等级判断精准。
关键词：地震；智能预警系统；GNSS接收机；EEMD算法；Triplet-CNN网络
中图分类号：TP315文献标志码：A
AnEarthquakeIntelligentEarlyWarningSystem
BasedonTimeSeriesAnalysisMethod
ZHANGLing,MAMengdan
(PuyangEarthquakeStation,Puyang457000,China)
Abstract:Toimprovetheabilityofearthquakeperceptionandtheaccuracyofleveljudgment,anearthquakeintelligentearly
warningsystembasedontimeseriesanalysismethodisproposed.Inthehardwarepartofthesystem,GNSSreceiversareused
toreceiveanddecodesatellitemessagesignals,andaccelerationsensorsareconfiguredtomeasuretheaccelerationofearthquake
waves.Combinedwithserialcommunicationandmultiplewirelesstransceiverdevices,stableandconflict-freesignaltransmis-
sionrequirementsaresatisfiedwithinthesystem.ThesoftwarepartintroducestheEEMDalgorithmtoextractthemulti-scale
IMFcomponentsofthetimeseriesofthedatadecodedbytheGNSSreceiver,andcombinestheHilberttransformtoobtainthe
Hilbertspectrumthatdescribesthetemporaldistributioncharacteristicsofearthquakesignalstooptimizeearthquakeperception
ability.AfterconvertingtheHilbertspectrumintotripletform,iti
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