0 引言

我国西藏自治区地处青藏高原，面积120万km²以上，约占全国总面积的1/8，平均海拔4 000 m以上，地理环境复杂，交通基础设施建设长期面临自然条件的严峻挑战。该区属于地震高发区，地震活动强度大、频度高、分布广。然而，其地震监测和研究能力有限，监测台站稀疏，不能有效覆盖全区。随着国家地震烈度速报与预警工程的开展和实施，西藏自治区地震灾害监测能力和应急响应效率得到显著提升。

国家地震烈度速报与预警工程依托中国铁塔等机构丰富的站址资源，设立了数量众多、分布广泛的一般站。这些站点在地震多发区域密集部署，以相对简化的观测设备（如烈度仪）对地震活动进行初步监测，其数据监测精度和绝对准确性可能在一定程度上受限，尤其在捕捉微小地震或复杂地震信号上，能力有限，但其在地震预警系统中的作用却具有不可替代性。一般站具有以下优势：①一般站灵敏度相对较低的特性，使其能够过滤小震信号，更专注于大震预警。这有助于减少误报和漏报，提高预警系统的准确性和可靠性。而且，一般站不会限幅，意味着可测量大震震级。在大地震发生时，一般站能够迅速提供震级信息，为应急响应和灾害评估提供重要参考。②一般站数量众多、站网密集，使得地震监测网络更加完善。密集的站点分布提高了地震监测的覆盖率和时效性，可为地震预警和应急响应提供更加全面、准确的信息支持。

一般站与基准站、基本站等协同工作，共同构建起全面覆盖、高效运行的地震监测网络，通过技术融合，实现地震数据的迅速收集、高效处理与即时传输，确保信息的时效性和可靠性，为地震预警和应急响应提供有力保障。

国家地震烈度速报与预警工程一般站，凭借其广泛的站点布局、高效的建设模式以及先进技术的综合应用，不仅可显著提升我国地震监测预警体系能力，还能为有效减轻地震灾害影响、保障人民生命财产安全提供保障，在地震预警、烈度速报及防灾减灾等多个领域发挥重要作用。本文介绍了国家地震烈度速报与预警工程西藏子项目一般站建设项目，围绕台站建设、整改验收、建设组网模式、运行维护等，计算并分析了台站背景噪声，指出存在的问题，并提出今后需完善和加强的建议。

1 一般站建设概况

根据铁塔总部与西藏自治区地震局的整体进度要求，西藏铁塔公司对国家地震烈度速报与预警工程西藏子项目（下文简称西藏子项目）进行全区工作部署，在西藏7个地市共建设146个一般站，于2022年6月底完成设备安装与调测，并上线运行（李飞，2023）。各站点均配备国产烈度计（表 1），采用铁塔基站直流电源进行供电，数据通过数据流量卡实时传输至西藏自治区地震局地震台。

2 西藏子项目一般站建设与进展 2.1 站点建设

西藏子项目在西藏7个地市共建设146个一般站，站点布设原则如下：在西藏地震预警重点区，每个乡镇新建1个一般站；在地震预警一般区，每个县（区）级以上行政区新建1个一般站；在西藏铁塔现有站址中遴选合适站点作为台址备选点。基于此，站点在拉萨地区、山南地区西北部、那曲地区东南部分布相对集中，在日喀则、阿里、林芝、昌都地区分布较分散，其中拉萨市53个、山南市40个、日喀则市19个、那曲市19个、林芝市6个、昌都市2个、阿里地区7个站（表 1）。

一般站配备三分向地震烈度仪和传输设备，所有设备均由遵循DB/T60—2015《地震台站建设规范地震烈度速报与预警台站》（中国地震局，2015）标准进行设计与安装，并以地表安装方式（室内墙壁或地表）置于西藏铁塔基站（图 1）。站点具备防感应雷等防护措施功能，并具有实时通信条件。

2.2 数据传输组网方式

国家预警中心（下文简称国家中心）与西藏预警中心均配置波形交换管理系统，实时接收并转发来自一般站的实时数据流与触发事件流（王卫平，2022）。西藏自治区地震局一般站实时地震数据首先汇集至西藏铁塔云中心，然后传输至西藏自治区地震局数据中心，处理后进入预警机房。一旦生成预警信息，将立即转发至国家中心和国家地震速报灾备中心（下文简称灾备中心），其中国家中心负责全国地震数据的汇总与高级别分析，灾备中心则确保在主数据中心遭遇故障或灾难时，能够接管数据处理任务，保障数据连续性和可用性。

为实现上述数据流的高效传输与监控，中国地震台网中心与西藏自治区地震局依托VPN技术，安全接入铁塔公司汇聚节点，从而构建起稳定可靠的通信桥梁，与一般站直接相连，不仅可确保数据的实时性与准确性，还可实现对一般站的全面监控与管理，为地震预警系统的高效运行提供强有力的技术支撑。

西藏自治区地震局配置专用边缘路由器，与西藏铁塔专用VPN服务器建立一条GRE隧道，与地震烈度仪FSU组成安全私网。地震烈度仪统一通过L2TP隧道方式接入。FSU为其设置统一的私网IP，并开启NAT功能，将地震烈度仪私网端口映射至FSU本机网络IP。FSU通过4G无线数据卡接入公网，向西藏铁塔专用VPN服务器拨号，建立L2TP隧道，从而为西藏自治区地震局设备创建一个安全的私网环境，实现与其他业务的网络隔离，防止业务间的相互影响（图 2）。

2.3 台站建设整改及验收

2023年3—6月，西藏自治区地震局严格按照中国地震台网中心发布的《关于开展国家烈度速报与预警工程一般站建设项目设备安装验收的通知》要求，对全区范围内146个预警一般站进行全覆盖实地验收工作。具体验收内容如下：

（1）烈度仪安装位置是否符合要求，安装位置的地质条件是否稳定，是否避开了可能影响监测数据的干扰源，如大型变电站、强振动设备等。烈度仪是否水平、垂直，安装是否牢固，检查安装所用的固定零件是否符合标准，有无松动迹象；水平和垂直精度的测量工具及方法是否正确、规范。烈度仪的外观是否完好，有无明显的损坏、腐蚀或变形。

（2）烈度仪方位角偏差应≤±5°（以寻北仪测量为准）。因使用手机等终端进行方位角测量，导致其偏差值超出正常范围。

（3）检查烈度仪供电系统是否稳定，电源电压是否在正常范围内，电源线路布线是否符合安全规范，有无短路风险。测试烈度仪报警功能，确保在设定的烈度阈值下能准确报警。检查报警方式（如声光报警、短信通知等）的有效性和及时性，以及报警阈值的可调整性和准确性。

（4）检查烈度仪的设备标识和编号是否清晰、准确，与相关记录是否一致。确认标识和编号的制作工艺是否耐用，是否符合相关标准，以及与设备档案、维护记录等相关文档的对应关系。

（5）查看与烈度仪配套通信设备的信号强度是否满足要求、有无通信中断情况。评估通信设备的抗干扰能力，测试在恶劣天气或复杂电磁环境下的通信稳定性，检查通信设备的维护记录。

（6）数据是否正常上传到西藏自治区地震局预警中心。检查数据传输频率和稳定性，核实传输过程中的数据完整性和准确性，有无数据丢失或错误情况。是否可以远程修改烈度仪参数。确认远程修改参数的权限设置是否合理，操作记录是否完整可追溯，以及修改参数后的系统响应和稳定性。

整改过程中出现的主要问题见表 2。经严格整改，国家地震烈度速报与预警工程西藏子项目一般站146个站点全部验收合格。

2.4 一般站运行质量及延时问题

以月平均运行率＞50%为标准，对西藏146个一般站进行运行质量评估。据统计，2023年6月9日至7月9日，其一般站平均运行率大于95%的有114个站点，大于99%的有101个站点（图 3）。

同时，对146个一般站进行延时统计。2023年6月，一般站月平均延时在0—1 s的站点有116个，占比约79%；延时在1—2 s的站点有14个，占比约9.6%。可见，在线一般站基本满足延时小于2 s的要求。

据调查，2023年6月（考核期内），西藏预警子项目在线台站占比约88.36%，有7个站点因通信故障和基站停电，始终处于不在线状态。针对此类问题，需及时与西藏铁塔公司沟通，以便及时解决相关问题。

2.5 一般站运行维护

西藏铁塔公司与西藏自治区地震局紧密合作，采用先进的“多方监控，互通信息”模式，共同为西藏预警一般站的运维提供坚实保障。西藏自治区地震局作为监督者，确保一般站各项运维工作严格遵循标准与规范，而西藏铁塔公司则承担实施站点具体运维任务，双方各司其职，通力协作，共同致力于保障一般站的稳定运行及数据质量的精准可靠。基于该模式，不仅可促进运维各方的紧密合作与高效沟通，还能确保及时发现并处理可能遇到的各类故障。通过信息共享与协同作业，运维团队能够对出现的问题进行迅速响应并采取有效措施，确保一般站持续、稳定地运行，为地震预警提供及时、准确的数据支撑。具体可采取以下维护措施：

（1）建立定期巡检机制：制定详细的巡检计划，包括月度、季度和年度巡检，由铁塔公司技术人员和西藏地震局工作人员联合执行。巡检内容涵盖设备物理状态检查（如天线、传感器、电源等）、通信链路测试、数据传输质量评估等，确保及时发现并处理潜在问题。

（2）实施远程监控与预警系统：利用现代信息技术，建立远程监控平台，实现对一般站设备的24小时不间断监控。通过设定阈值报警，当设备状态异常或数据传输中断时，系统自动发送警报至运维团队，以便迅速响应。

（3）强化数据质量控制：建立严格的数据审核流程，对收集的地震预警数据进行实时分析和校验，确保数据的准确性和可靠性。对于异常数据，及时追溯原因并采取措施纠正，避免误报或漏报。

（4）开展应急演练与培训：定期组织应急演练，模拟设备故障、网络中断等突发情况，检验应急预案的有效性和运维团队的响应速度。同时，加强运维人员的专业技能培训，提升其对新技术、新设备的掌握能力。

（5）建立信息共享与沟通机制：确保铁塔公司、西藏自治区地震局及其他相关单位之间信息畅通无阻。建立定期会议制度，分享运维经验、讨论遇到的问题及解决方案。利用信息化手段（如微信群、钉钉群等）实现即时通讯，确保问题能够迅速反馈并得到解决。

（6）优化备品备件管理：根据设备类型和故障历史，合理储备关键备品备件。建立备品备件管理系统，记录库存情况、使用记录及采购计划，确保在设备故障时能够迅速更换，缩短故障恢复时间。

（7）加强环境保护与设施安全：鉴于西藏地区特殊的自然环境，需特别关注设备的环境适应性及安全防护。采取必要的防护措施（如防雷、防尘、防腐蚀等），确保设备在恶劣环境下仍能稳定运行。同时，加强站点的安全保卫工作，防止人为破坏或盗窃。

3 一般站台基背景噪声水平

截取146个在线一般站2023年7月10日2—4时的记录数据，进行背景噪声计算，结果显示：5个台站数据背景噪声存在异常，其中2个站点烈度仪存在故障[图 4(a)]，3个站点断记严重，数据传输时断时续[图 4(b)]；其他台站均正常运行，数据质量基本合格（图 5）。一般站烈度计背景噪声水平主要分布在-85—-70 dB，与全国其他省级地震局一般站烈度计背景噪声水平一致（付萍，2023）。

4 问题及建议

通过国家地震烈度速报与预警工程的实施，在预警重点区形成完善的地震预警能力和乡镇级实测精度的地震烈度速报能力，在重点地区以外的其他地区形成远场大震预警能力和县级实测精度的地震烈度速报能力，为震时社会公众的紧急逃生避险、各类工程的紧急处置、政府抗震救灾决策等提供重要、及时、可靠的信息服务（金星，2021）。西藏子项目一般站的顺利验收，标志着西藏地震监测与预警能力迈上新台阶，但仍面临一些问题与挑战：①站点维护难题：部分站点因地理位置偏远，山高路险，导致日常维护和故障修复工作不便，不仅增加了运维成本，也影响了地震数据的连续性和实时性；②维修周期长：现有站点设备一旦出现故障，需寄回原厂维修，流程繁琐且耗时长，通常需一个月甚至更久，严重制约了预警系统的时效性；③监测站点密度不足：尽管已建设146个站点，但考虑到西藏地域辽阔、地震活动频繁，现有站点密度仍显不足，难以全面覆盖所有潜在地震危险区域，影响预警的准确性和全面性。

基于以上问题，对于西藏预警一般站的建设和完善，提出以下建议：①优化站点布局与选址：在后续站点建设中，应充分考虑地理位置、交通条件及地质环境等因素，优先选择交通便利、易于维护区域，降低运维难度和成本；②建立快速维修响应机制：加强与设备供应商的合作，建立本地化维修中心或储备一定数量的备机，确保一旦设备出现故障能够迅速响应、快速修复，缩短维修周期，保障数据回传的连续性；③加大投入，扩大监测网络：鉴于西藏地区的特殊性和地震灾害的严重性，建议继续加大投入力度，扩大地震监测站点建设规模，提高监测密度和覆盖范围，实现更加全面、精准的地震预警服务；④推动技术创新与应用：积极探索新技术、新方法在地震监测预警领域的应用，如人工智能、大数据等，提升数据处理和分析能力，提高预警的准确性和时效性；⑤加强公众教育与宣传：广泛开展地震预警知识普及和宣传教育活动，提高公众对地震预警系统的认知度和信任度，引导公众正确应对地震灾害，形成全社会共同参与的防灾减灾良好氛围。

展望未来，西藏地震烈度速报与预警系统的不断完善和发展，将作为自然灾害防御体系的关键一环，对保障西藏地区的社会稳定、经济繁荣以及人民生命财产安全发挥至关重要的战略作用。基于该系统，通过显著缩短地震灾害预警时间，不仅可为政府的应急决策提供及时、科学的依据，更可为公众赢得宝贵的逃生避险时间，对于有效降低地震灾害损失、全面提升防灾减灾能力具有不可估量的深远价值，将为构建安全、和谐、美丽的西藏贡献不可或缺的力量。