ELF电磁仪远程控制和数据传输及编译的实现

"十五"建设的ELF台站均敷设ACF-4M型电磁仪,记录到多次地震前后的电磁异常变化,但该仪器没有实现自动化。本文介绍ELF仪器的远程控制和数据传输以及原始数据转换的研制方案。由于ELF记录仪无法接入因特网,要远程触发ELF仪器必须有中间设备,首先远端计算机通过互联网控制局域网计算终端,通过局域网计算终端运行SM27.exe工作程序来触发并通过相应程序实现数据的传输;将ELF记录仪采集到的时间序列信号(*.SBF数据格式)、仪器本身的参数信息和采集状态信息依据其编码规则转换成通用的数据格式导出,将计算的功率谱、阻抗、阻抗相位文件以优势频率或任意频率形成时间序列文件进行分析,提高ELF观测资料的应用效率,加快观测电磁数据的使用效率。     

地震前兆仪器实时数据动态与异常报警

利用后台多线程与事件触发技术,实现对地震前兆仪器实时数据的动态展示;通过对实时数据进行长短窗比值与4倍均方差、时均值、日均值等计算,实现实时数据的异常报警功能,并将该功能模块封装成独立控件供用户使用。该控件可实现对全国所有支持实时采集的前兆仪器进行实时数据采集与动态曲线绘制,可实现对各仪器测项实时曲线的浏览观测,具有自动连接、断网重连、网络状态显示、数据异常报警等功能,同时起到仪器监控的目的。     

基于企业微信的形变故障报警框架设计与实现

针对台站形变观测中经常出现的仪器故障,提出了一种基于移动式企业微信报警的新方法。对传统的依托于台站工作人员登录Web网站、查看仪器工作状态的方式进行了改进,并提供了一种可实现、可操作的设计思路和具体实现过程。该设计框架不但解决了行业内外网切割导致数据采集和报警信息无法发送的问题,还解决了长期以来台站仪器经常性网络不通、断电、死机、超量程等突发情况所导致的形变观测数据缺失和错误无法及时报警的问题。通过Python语言编程,采集实时测量数据,通过逻辑运算后将结果推送到指定的企业微信,实现仪器故障报警,以达到降低数据损失的目的。     

利用时间序列算法实现测震数据存储服务器磁盘容量预测

天津市地震局通过"九五"、"十五"数字地震观测网络的建设,实现了测震台站数据网络化传输,将波形数据实时存储于AWS数据存储服务器中,用户通过人机交互系统从存储数据中调取波形数据进行分析并提交分析结果。测震系统在日常运行时会对存储服务器端软硬件造成一定程度的负荷,影响系统的整体应用效能。针对这一问题,利用Python时间序列算法实现对AWS数据存储磁盘容量进行预测,判断存储服务器的负载率情况,避免应用系统由于存储容量耗尽造成的系统瘫痪。根据该算法同时可监控台站实时数据量,生成台站数据流量变化曲线,从而成为一种评估台基噪声情况的新方法。     

基于LVDS技术的CBCT系统高速数据采集的实现

本文介绍了一套CBCT高速数据采集和存储系统,它以平板探测器为数据源,利用LVDS技术,通过Camera Link接口标准,实现对CBCT系统海量数据的实时采集。然后,通过PCI Express总线和RAID技术,对图像数据进行传输和实时存储。该数据采集存储系统经过试验测试,能够实时无误地获取CT数据,证明其设计思路和实现方案是完全可行的。     

基于Python对MTU和V8系列大地电磁测深仪TBL数据研究与应用

在大地电磁测深工作中,加拿大凤凰公司MTU及V8系列仪器被广泛使用,但其在数据采集时参数设置繁琐,易引起误操作,数据处理中,仪器自带软件无法进行数据信息提取及修正的批量操作,V8及MTU-3E等类型仪器坐标格式存储错误,且数据分析及反演方面较为薄弱.由于其原始数据为特殊二进制格式,为了简化野外数据采集的操作流程、提高野外工作质量及效率,节约室内工作人员的工作时间,为数据分析及反演等软件的编写提供基础,有必要对原始数据进行详细研究.目前在大地电磁领域基于Python的应用研究较少,鉴于其众多优秀特性,通过Python对TBL文件进行研究分析后,编写程序,实现了相关功能的批量处理,修正了TBL坐标格式错误问题,为Python在大地电磁数据分析及反演中的应用研究提供思路.     

前兆数据质量监控和水位阶变报警软件

为了实现对不同种类、不同通讯规程的地震前兆观测仪器进行统一的数据采集、转换、存储、判断、报警功能。实现对不同连接方式的"九五"前兆观测仪器(通过协议转换器RS232-IP)和"十五"前兆观测仪器的监控,自动监控"九五"、"十五"各前兆仪器的网络通断;数据缺测以及水位数据阶变(例如水井水位的大幅变化);并自动报警(颜色报警、语音报警、声音报警、短信报警);方便查询自动记录监控结果;软件提供程序功能所需的各种配置。设计并开发一套前兆数据质量监控和水位阶变报警软件是非常必要的。介绍了前兆数据质量监控和水位阶变报警软件的组成、功能及运行情况。     

高精度数据采集器网络通讯功能的实现

经过“九五”数字化改造,地震前兆台站的数据通信基本上采用有线信道实现。随着网络通信技术的进步和发展,为地震台站的数据通信开辟了一条新的途径。通过对数据采集器进行改造,不仅精度有了提高,而且也支持网络通讯和一些常用的服务。通过网络,仪器作为一个服务器可以通过多种客户端软件进行访问。并对高精度数据采集器实现网络通讯进行了介绍,展示了通过多种客户端访问仪器、传输前兆数据、监控仪器状态和跟踪实时产出数据等等。希望这些试验能够为网络通讯技术在地震前兆仪器中的使用摸索了一些经验。     

基于陆态网络的重力数据管理系统开发与应用

在地震前兆台网技术系统的基础上,开发一套基于陆态网络的重力数据管理系统,以期实现对陆态网络重力仪器自动测试连接、实时监控仪器状态并自动采集仪器数据,最终达到福建区域所有类型的重力仪器数据汇集管理应用。     

地球物理台网仪器监控可视化系统设计与实现

根据地球物理观测台网日常监测工作需求,基于地震观测仪器自动监控软件数据源开发一款可视化软件,用于地球物理台网仪器状态监控。该软件可对仪器设备状态、网络状态、运行状态等进行实时监控,对采集数据中的无效数据、异常变幅、干扰、地震和限幅等监控结果进行报警提示,通过可视化窗口,将及时呈现全球及全国地震信息,并利用智能语音合成技术,实现仪器告警、地震速报信息的语音播报。     

CNEM08-Ⅰ型电扰动仪软件系统改进

以CNEM08-Ⅰ型电扰动仪原有的采集方法、计算方法为基础,保留其数据采集模块原有的工作模式,对其工控机内部软件进行升级改造,使其工作更为稳定、数据完整率得到大幅提高,仪器通讯符合中国地震局"十五"前兆通信规程。     

地震前兆串口通讯设备的网络接入方案与实现

针对地震前兆台网在不同时期项目建设时的技术限制,对前兆台网技术系统进行整合,在全国开展“九五”及模拟观测系统整体并人“十五”系统的改造升级工作。其主要内容包括台站网络改造和“九五”仪器接人改造两部分。对于具有仪器改造任务而不具备网络条件的台站进行网络通讯改造;通过增加地震前兆通信协议转换器和升级数据采集器两种方式进行“九五”仪器的接人改造改造后的仪器可以通过网络进行观测数据的汇集,从而实现前兆台网统一的运行监控、采集数据、存储、交换、管理和服务。     

质子磁力仪噪声检测报警系统

为了实时发现仪器故障、干扰现象,针对新疆区域编写了质子磁力仪噪声检测报警系统。明确仪器记录、传输、处理过程;整理各地磁台资料,统计典型干扰曲线的形态、振幅等,设定合理的报警参数;通过实时的差分模型、曲线展示,利用VB语言和MicrosoftOfficeAccess数据库编写噪声检测报警系统。在地磁台实际应用中,成功地实现了自动报警。     

地震数据数字化及实时传输

简要地介绍了地震数据国际交换试验系统和台站地震数据实时采集传输系统的组成、各部分的特性与功能、地震数据数字化及实时传输过程。     

基于MATLAB的定点形变观测数据时频分析软件设计及应用研究

为方便台站工作人员快速准确分析定点形变观测数据的时频响应特征,利用MATLAB软件研发了基于小波分析和同步挤压时频变换的交互式数据处理与成图软件包。该软件包遵循模块化设计原则,利用导入模块读取从中国地震前兆台网数据处理系统下载的原始数据,利用预处理模块对缺失数据进行插值补全,利用小波分解与重构模块从原始数据中提取待分析的目标信号分量,利用同步挤压时频分析模块对提取目标进行高精度时频分析,并在各模块关键节点中增加绘图功能,全部处理过程采用绘图-参数输入-绘图交互的方式进行,参数灵活可调,且每步计算结果直观清晰。应用该软件包对2020年1月至2021年6月西昌小庙台DSQ型水管仪和SS-Y型伸缩仪整时值采样数据进行固体潮时频计算,并与理论固体潮时频结果进行对比,结合时频辅助分析方法,从时频谱角度初步评价了2套仪器观测资料的质量情况,为台站日常数据跟踪分析提供了参考。     

地震数据数字化及实时传输

简要地介绍了地震数据国际交换试验系统和台站地震数据实时采集传输系统的组成、各部分的特性与功能、地震数据数字化及实时传输过程。     

全国地震前兆台网观测系统整合

我国前兆台网先后经历了模拟和人工、“九五”数字化、“十五”网络化等多个阶段,导致并行运转着模拟和人工、“九五”、“十五”三套观测系统,它们在通信协议、软件系统、数据库系统、数据格式、数据汇集和管理流程等等各个方面均存在着较大的差异.因此,自2010年起,中国地震局决定实施前兆观测系统并网,主要目标是将“九五”仪器通过接入改造为网络化仪器接入到“十五”系统中,通过软件方式将模拟和人工仪器接入到“十五”系统中,实现与“九五”、模拟和人工仪器与“十五”网络化仪器的并网运行,同时对相关的软件系统、数据库系统、数据格式、数据汇集和管理流程等进行升级完善和统一.     

基于ARM9地震电磁信息数据服务器的设计与实现

分析地震电磁信息仪器对信号处理和采集中存在的问题,提出基于ARM9的地震电磁信息数据服务器的解决方案,成功实现了对地震电磁信息的高速采集、海量存储和网络传输。文中介绍地震电磁信息数据服务器设计思路及基本构架,对各个模块给出硬件设计,并介绍系统的软件流程。     

基于倾斜仪记录的地震事件自动判别初探

以垂直摆倾斜仪数据为资料,通过自编的软件对原始数据进行EMD分解,将低频固体潮和高频地震信号分开,分别对地震信号和固体潮在时间域中用长短时平均能量比(STA/LTA)的方法,实时监测到中国台湾5.4级和中缅边境地区4.9级地震事件,并区分了仪器故障。     

海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究

作为地震探测的有效补充,电磁法在海洋油气资源勘探中发挥着越来越重要的作用.本文针对海洋电磁法中极低时钟误差、大动态范围采集等要求,提出使用GPS和高精度原子钟解决低时钟漂移问题;采集电路中设计增益可调的放大电路,MCU通过对采集到的信号进行实时分析,实现增益动态调整,解决海洋电磁信号大动态范围采集问题;研制的海洋电磁信号数据记录单元每天时间误差小于0.3 ms、电场通道动态范围可以达到160 dB、磁场通道动态范围可以达到134 dB.通过在室内指标测试、室外试验,表明设计的数据记录单元能够稳定可靠工作.为证明数据纪录单元的有效性,将数据记录单元和国外商用MT仪器进行野外一致性对比实验,数据记录单元与商用仪器结果基本一致;在水深100 m海域进行了海底MT信号采集,得到了有效的结果.该研究为海洋电磁信号低时钟漂移、大动态范围采集提供了一种有效解决方案.