基于STM32和LabVIEW的双频激电信号采集系统设计

本文将LabVIEW与基于32位ARM单片机的数据采集电路结合,研究实现了一种高精度、多功能的双频激电信号采集系统.激电信号被采集系统接收后,经信号调理进入模数转换电路转换为数字信号,由USB接口送入基于LabVIEW软件平台的上位机中.上位机对该信号进行滤波选频、幅值测量、频谱分析、幅频率计算等处理,得到目标参数,同时还具有绘图、保存、查看等功能.本文就双频激电信号采集进行了阻容网络模拟实验,先用公式计算出理论视幅频率值,然后搭建电路进行实测.实验结果表明,该采集系统对双频激电信号采集的视幅频率测量误差小、精度高,具有良好的测量效果.     

一种新型分量式钻孔应变仪数据采集单元的设计及应用

本文根据新一代RZB型分量式钻孔应变仪的信号特点,设计了一种新型数据采集器.本设计采用了基于32位ARM的工控核心板以及嵌入式Windows CE操作系统作为软硬件平台,集成了总线数字信号与多通道高精度模拟信号的数据记录单元,实现了分量式钻孔应变观测系统的数据采集、存储、传输以及远程监控.实际测试表明,本采集系统具有高分辨率、低功耗等特点,主要参数指标达到了新型RZB型分量式钻孔应变观测系统信号采集要求.实际台站应用表明,本系统具有较高的可靠性和稳定性,可满足实际台站观测要求.     

基于嵌入式IPv6Web服务器的地震数据采集器参数管理系统

介绍嵌入式Web服务器goAhead移植到IPv6网络的方法,并介绍基于goAhead Web Server,实现地震数据采集器参数管理系统的关键技术.基于嵌入式IPv6 Web服务器设计开发的B/S结构的地震数据采集器参数管理系统,可实现仪器工作状态查询和系统参数管理.     

地电观测专用高精度数据采集器研制

针对地震地电前兆观测,研制基于ARM9平台和32位模数转换器ADS1281的地电观测高精度数据采集系统,实现了高精度和低噪声采样.本文给出地电观测高精度数据采集系统的硬件设计、软件实现和系统指标测试结果.该系统采样率可设置为1次/s至100次/s,1至6通道任意配置,通信协议符合中国地震局地震前兆台网专用设备网络通信规程,可以满足地震地电传感器信号采集和网络接入需求.     

在地震数据采集服务器中实现IPv6网络的接入

随着国家第10个五年计划中国数字地震观测网络工程的实施,地震数据采集器的网络化也已经基本实现.在地震信息网络建设过程中已经感觉到IPv4技术的局限性,应当考虑如何过度到IPv6.因此,在地震数据采集服务器中实现IPv6网络的接入就成为首要解决的问题.本文介绍了基于嵌入式linux系统的地震数据采集服务器实现IPv6网络接入的设计方法,以及实验.     

嵌入式系统在电磁法勘探仪器中的应用概述

随着电子技术和信息技术的迅速发展,嵌入式技术成为当今电磁法勘探仪器的主流技术.以单片机为核心的电磁法勘探仪器已逐渐不适应电磁法勘探的需求.本文通过分析嵌入式系统的特点,针对目前电磁法勘探仪器主要采用的X86和ARM嵌入式微处理以及MS-DOS、Windows CE、Linux和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统进行了分析和对...     

PC104嵌入式模块技术研究及在地学观测仪器设计中的应用>.

简单讨论了当前地学观测仪器设计中普遍使用的各种微处理器，并详细介绍了嵌入式PC104模块的特点和功能，揭示了该模块在观测仪器设计中具有较好的适用性和优点．通过对PC104模块各应用技术的具体研究，实现了PC104模块在磁通门磁力仪、地震数据采集器、GPS定位导航设备的实际应用设计．      

嵌入式Linux系统下强震实时数据与地震流服务通信传输的实现

介绍嵌入式系统的概念、MiniSEED数据格式和NetSeis/IP协议,具体地阐述在嵌入式系统下,MiniSEED数据封装及地震数据流上载传输的实现.     

手持式钻孔应变仪井下传感器现场检测装置的设计和应用

介绍了在WIN CE控制平台下设计的一种钻孔应变仪井下传感器现场检测装置。设计采用了基于32位ARM工控触屏板以及嵌入式Windows CE操作系统作为软硬件平台,集成了485通信接口和多通道高精度模拟信号的数据采集单元,实现对钻孔应变仪井下传感器(应变传感器、气压、水位、水温传感器)部分的控制、调零、故障检测等功能,完成了基于触控界面的人机交互界面设计,优化了检测步骤,提高工作效率。实际测试和台站应用表明,本装置具有方便,轻巧,操作简单等特点,并具有较高的可靠性和稳定性,可满足地震台站对钻孔应变仪井下传感器的实际检测要求。     

基于ARM的光纤Bragg光栅地震观测系统的研究

为满足地震观测系统对实时性、高精度以及网络化的要求,提出了基于光纤Bragg光栅传感器和ARM的嵌入式系统设计方案,阐述了可调光纤F-P滤波器的工作机理和特点,并介绍了基于FBG传感器和ARM的地震观测系统的硬件结构和软件设计.采用三星公司的S3C2440对经过可调谐F-P腔解调后的波长信息进行采集,并对得到的数据进行处理.实验结果表明,该系统在处理精度和实时性方面都能达到要求,性价比高,有一定实用价值.     

某新建铁路复杂长隧道岩层地质与CSAMT特征

分析了多种地球物理勘探方法在复杂长隧道探测中的优缺点,指出了CSAMT（可控源音频大地电磁）法在工作条件极其困难,地形复杂,交通不便,要求勘探深度大的隧洞勘察中,是一种行之有效的物探手段.以较高的显示度列举了CSAMT法在本区探测成功的实例.就隧道主要特殊岩层膏溶角砾岩的地球物理异常特征进行了详尽分析,给出了CSAMT法在本区隧道结构面综合地质解释结果.     

云南南部地区深部电性结构特征研究

在云南南部地区布设了一条孟连-罗平的北东向大地电磁测深剖面,以开展该地区的深部电性结构探测和孕震环境探查.沿该剖面进行了114个大地电磁测深点的观测,经过对观测资料的远参考Robust处理、定性分析和二维反演,得到了沿该剖面地壳、上地幔电性结构模型,从模型的电性结构特征进一步探讨了剖面穿过的3个地震区的深部地震孕育环境.研究结果表明：沿剖面的地壳上地幔电性结构反映出与区域地质构造资料基本一致的构造特征;该区的三个强震带地球深部都存在壳内低阻体,地震发生在电阻率梯度带上;断裂带的两侧块体介质的电阻率差异是强震活动带重要的深部背景.     

大地电磁地震前兆初步分析系统

介绍了大地电磁(MT)地震前兆初步分析系统的建立及主要功能,运用该系统对2003年度祁连山地震带8个大地电磁复测点进行了MT多参量综合对比、变化幅度的计算及异常前兆判定,取得较好效果。     

综合物探方法在铝土矿勘查中的应用

区域地层为较稳定的沉积岩层,中二叠系梁山组含铝岩系广泛分布于区域上向斜构造内,为铝土矿的找矿奠定了物质基础.区内车盘向斜构造控制着铝土矿的分布,使探矿工作成为可能.由于铝土矿无明显的磁性、密度差异等物性特征,铝土矿的地球物理勘探仍然是盲区,单一的地球物理方法难以提取出其异常特征.本文阐述了综合利用音频大地电磁法(AMT)和直流电测深(DC)两种物探方法在沉积岩中查找铝土矿,并获得良好的效果.音频大地电磁测深法可以提供大尺度的岩性分布特征.直流电测深能准确的划分出地下介质层位的电阻率分布,且对细小异常的分辨能力强.据地质资料推测,目标矿层铝土矿位于石灰岩与砂泥岩分界面中.AMT能划分出分界面,但难以识别覆存其中的目标矿体,利用DC可查出该异常.结合钻孔资料可以验证异常,同时对比进行物探数据的处理和解释,这样的组合勘探方法对于深部找矿及后期的开发是行之有效的.     

基于VC++大地电磁数据处理软件开发

研究了GDP大地电磁系统AVG的数据格式,根据实际需要、结合先进的计算机技术和当今比较流行的Visual C++6.0开发工具开发了相应的软件—GDP大地电磁数据处理软件,其中主要功能有：(1)多类型参数数据的曲线显示、参数值的实时显示以及读取存储功能;(2)可视化数据编辑功能;(3)电阻率深度提取功能.笔者在软件系统的设计中,嵌入了模块化思想,为今后完善和移植GDP大地电磁系统数据处理软件奠定了基础.最后通过GDP大地电磁系统数据处理软件对青海某矿区的实测CSAMT资料进行校正处理,效果明显,说明GDP大地电磁系统数据处理软件有较强的实用性.     

基于GeoMedia的考古探测综合解释系统

无损探测是考古研究的一种先进方法和手段,它是一种通过地球物理方法不用挖掘而直接探测地下遗迹、遗物的考古技术.目前地球探测技术拥有众多的方法和手段,不同方法和手段获得大量的不同尺度、不同格式的地球探测数据,为了更好管理和应用这些不同类型的庞杂的探测数据,并将探测结果与考古信息和历史记裁进行相互印证判断,我们利用Intergraph的GeoMedia GIS技术,以考古探测数据为基础建立了一套基于地球探测考古的数据存储、管理、分析以及多种方法综合解释的多功能地理信息系统.本文详述了其系统结构、实现流程,该系统被应用于国家科技攻关项目中,并且可推广应用.     

巷道CSAMT法的目标体分辨能力研究

目前地表矿、浅部矿越来越少,寻找深部盲矿体变得尤为重要.可控源音频大地电磁法（CSAMT）具有抗干扰能力强、分辨率高等特点,在探测矿产资源中已经取得了较好效果,但是通常CSAMT在矿区找深部矿时,由于在巷道上方的地表接收电磁信号会受到地面不同类型的强电磁干扰,同时由于该方法对深部矿体分辨率较低的缘故,大大影响了CSAMT的应用效果.本文尝试将CSAMT的接收系统置于巷道中,使得接收系统更加接近地下目标体,期望提高对于目标体识别的准确性,保证资源勘查的工作效率和成功率.基于积分方程法对不同类型地质模型进行了CSAMT正演模拟,并对不同模型不同深度接收的CSAMT响应特征进行了分析,同时以MARE2DEM软件模拟的二维模型响应加以验证积分方程结果的正确性.结果表明在无电磁干扰条件下,在巷道接收到的电磁场信号虽弱于地面,但其对于深部盲矿或目标体具有较强的识别度.     

高保真高分辨率遥测地震勘探采集系统研制及应用

矿产资源勘探尤其是金属矿勘探具有地质条件复杂、勘探深度大、分辨率要求高等特点.常规地震勘探技术与装备难以满足复杂地形高精度三维地震勘探需求.针对该技术难题,研发一套高保真、高分辨率轻便分布式混合遥测地震勘探系统迫在眉睫.鉴于此本文开发了信号高保真高分辨率数据采集技术、实时通讯及采集单元无址链接技术和多媒介混合遥测技术等一系列关键技术.成功研制出SE863单站单道分布式混合遥测地震数据采集系统,该系统由31位高分辨率采集单元链、集3 G/4 G无线通讯及有线通讯的交叉数据管理站、便携式主控站以及测控软件组成.支持二维、三维高密度地震反射波勘探、散射成像、天然源透射成像等地震数据采集工作.利用该套系统与428XL地震数据采集系统进行同步对比,并将该系统交付第三方使用完成了1 km²三维地震勘探实验,结果表明该系统设备轻便、性能稳定、分辨率高、数据质量好,是我国具有完全自主知识产权的高精度轻便分布式地震勘探技术装备,大大增强了我国地震勘探技术核心竞争力.     

Joint 3D inversion of multiple electromagnetic datasets

Electromagnetic methods are routinely applied to image the subsurface from shallow to regional structures. Individual electromagnetic methods differ in their sensitivities towards resistive and conductive structures and in their exploration depths. If a good balance between different electromagnetic data can be be found, joint 3D inversion of multiple electromagnetic datasets can result in significantly better resolution of subsurface structures than the individual inversions. We present a weighting algorithm to combine magnetotelluric, controlled source electromagnetic, and geoelectric data. Magnetotelluric data are generally more sensitive to regional conductive structures, whereas controlled source electromagnetic and geoelectric data are better suited to recover more shallow and resistive structures. Our new scheme is based on weighting individual components of the total data gradient after each model update. Norms of individual data residuals are used to assess how much of the total data gradient must be assigned to each method to achieve a balanced contribution of all datasets for the joint inverse model. Synthetic inversion tests demonstrate advantages of joint inversion in general and also the influence of the weighting. In our tests, the controlled source electromagnetic data gradients are larger than those of the magnetotelluric and geoelectric datasets. Consequently, direct joint inversion of controlled source electromagnetic, magnetotelluric, and geoelectric data results in models that are mostly dominated by structures required by the controlled source electromagnetic data. Applying the new adaptive weighting scheme results in an inversion model that fits the data better and resembles more the original model. We used the modular system electromagnetic as a framework to implement the new joint inversion and briefly describe the new modules for forward modelling and their interfaces to the modular system electromagnetic package.     

玛曲—北川MT大剖面及川西北地壳结构初探

通过玛曲-北川MT勘探大剖面,揭示了沿线上地壳、下地壳、上地幔的空间展布与构造特征。认为上地壳盖层与基底之间存在一个自华北地块向龙门山方向的巨型推覆构造;上地壳,尤其是结晶基底的厚度制约了地块的稳定性;壳内低阻层起伏、莫霍面的隆坳与地块的稳定性相关。