基于数字音频接口的地震数据采集电路板快速评估方法

在宽频带数字地震观测技术领域,提出一种基于数字音频接口(S/PDIF接口)的数据采集电路板快速评估方法。该方法在数据采集电路设计过程中,在模拟/数字转换电路的输出端增加了一组S/PDIF数字音频接口,将模/数转换结果转换为符合音频传输标准的编码数据,并将此数据利用外置声卡同步传输到计算机,在计算机上进行数字抽取滤波、频谱分析等数据处理与解析,从而实现对地震数据采集电路板的快速评估。实验结果表明,该方法思路清晰,实现简便,结果有效可靠,能够解决常规测试评估方法中存在的问题,在高精度、高采样率数据采集技术研发和测试评估方面,具有比较强的实用性和应用前景。     

基于3G/4G网络的工业无线路由器在强震动台站数据传输上的应用

"十五"期间广东省数字强震观测台网建成一批强震动台站,台站采用中国移动GPRS无线传输,台站使用的数据采集器只能支持RS232串口数据接口;当前GPRS传输速率慢,个别地方出现GPRS数据业务不能使用,针对GPRS数据传输问题及数据采集器RS232串口数据接口的局限性,作者利用基于3G/4G网络工业无线路由器解决了当前数据传输问题。     

大型桥梁地震安全性在线监测与评估系统研究

大型桥梁地震安全性在线监测与评估系统包括四个方面的技术内容:1基于B/S架构的桥梁强震观测台阵实时监测技术;2基于多指标信息融合技术的桥梁安全评估方法;3快速桥梁数值仿真技术和抗震性能评估;4桥梁监测与评估系统集成与可视化系统。该系统实现了桥梁强震监测数据实时采集、传输、分析、诊断、仿真和评估一体化。平时不间断地分析诊断桥梁与初始或完好状态动力特性的差异,为桥梁养护和加固提供参考依据;发生船撞或地震时,快速评估事件后桥梁的安全状态,并对异常进行警报,给桥梁管理方提供破坏事件的强度信息。     

FFT和DFT在地震数据采集器幅频特性测试中的应用

在进行地震数据采集器的幅频特性测试中,当标定信号频率稍高时(约为采集器采样率1/5以上),采集器输出的正弦波形发生畸变,无法人工读取正弦波峰值.为了解决该问题,本文提出了基于离散傅里叶变换(DFT)的积分恢复算法,将该方法与快速傅里叶变化(FFT)谱分析方法同时应用于一台高精度地震数据采集器的幅频特性测试数据处理.结果表明这两种算法均能标准化、高精度地完成采集器幅频特性标定数据的计算.其中基于DFT的积分恢复算法的计算程序操作简单,能够高效率地完成数据采集器的幅频特性检定工作;并且该方法还可以应用于地震数据采集器的线性度测试.      

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。     

87型钻孔数字测温仪简介

中国科学院地球物理研究所最近研制出87型钻孔数字测温仪。该仪器主要由感温探头,测量电路、A/D转换、小数点驱动、显示、编码、打印接口和打印机等部分组成,其工作原理为:感温探头和测量电路将被测温度变为模拟电压信号,经A/D转换和小数驱动电路又转变为数字量字段码,一路送显示器直接显示出被测温度数值,另一路送编码器,将字段码转     

基于建筑能耗检测的传感器级中间件设计

目前,随着我国城市化进程的不断加快,建筑能耗成为能源消耗的一个重要组成部分。建筑能耗的实时检测、采集和分析,对制定合理的节能策略、提高能源利用效率、实施节能减排措施等具有重要意义。传感器作为建筑能耗检测的基本器件,在整个检测系统中起着举足轻重的作用。但是因为总线标准和生产厂家的不同,不同标准传感器不能在一个检测系统中使用。为克服这一不足,基于当前的中间件技术,本文采用模块化方法开发了传感器级中间件。首先,介绍了中间件的定义和分类;然后,采用模块化的方法,将系统分为传感器数据采集、RS485/CAN 232、RS485/以太网、RS232/RS485等模块,进行了传感器级中间件相互通讯格式转换的设计;最后进行了测试。测试表明,利用该传感器级中间件,标准的电信号传感器可以以RS485、CAN 232、以太网、RS232接口输出,该中间件的设计为增强建筑能耗检测传感器数据的开放性和互换性提供了一条技术路线。     

基于Android的城市建筑物信息外业采集系统研究

建筑物信息的完善是震前风险评估和震后损失评估的重要基础,决定着评估结果的精度。为了实现城市建筑物信息的快速采集,笔者对系统需求分析、架构设计、功能设计、数据库设计及核心功能实现等几个方面进行了研究,开发了基于Android的城市建筑物信息外业采集系统,并利用该系统对示范区进行了现场采集测试。实践证明,与传统采集方式相比,该系统人机交互简便,有利于现场非专业技术人员的操作,可以更好地应用于建筑物信息的外业采集,极大地提高了建筑物信息采集的效率,为地震灾害评估过程中建筑物信息数据采集提供技术支持。     

全国大震速报系统的升级与应用

通过对现在的大震速报电话传输系统的问题分析,提出了相应的解决方法。结合当今的流行文件传输方式FTP技术,对台站速报数据的传输进行了改进,充分考虑到台站实际情况的复杂性、多样性,提供多种数据转换接口,并且所有这些工作都封装在程序包中进行,无须人为干涉,提高了速报速度,同时考虑到地震无法定位时需手工输入等情况,设计了手工输入模块,努力使速报数据能准确快速获得传输。最后对整个系统运行的效能进行了客观公正的分析,认为该系统是国家数字化地震台网中心利用各台卫星实时传输的地震信号进行处理后速报方法的有效补充。     

异步地震数据的GMSK调制解调器

现在流行的24bit地震数据采集器只有异步数据接口，因此，将其与无线电台相连的GMSK调制解调器的数据接口亦应为异步数据接口。然而，在超短波信道上直接传送异步数据的抗干扰性极差，无法在干扰环境中可靠传送地震数据。在异步数据的GMSK调制解调器研制中开发了同异步转换和前向差错控制技术，实现了异步接口同步传送的设计方案。在无线信道中采用同步传送技术能提高设备的抗干扰性。异步GMSK调制解调器的研制成功，扩充了无线数传设备的应用范围，解决了异步地震数据传送的抗干扰问题。     

一种低成本无缆地震仪采集站的研制

随着电子技术的发展,许多新技术被应用到地球物理仪器之中.其中,无缆地震仪采集站具有重量轻、易搬运的特点,适宜应用于如森林、沼泽、沙漠等地面状况复杂的区域,可以在复杂地质条件下方便地进行地震数据采集,是未来地震仪发展的方向.本研究研发了一种低成本无缆地震仪采集站,通过分析无缆地震仪的发展方向,确定了采集站的设计方案,该系统采用了微功耗设计,GPS授时同步与低成本晶振相结合的时钟机制,并设计了基于多项分解的软件滤波器提高24位Σ-ΔADC的动态范围,其低成本、小体积、低功耗的特点使其非常适用于复杂区域下的资源勘探,并可应用于高密度、宽方位等物探新技术当中.     

地震测深资料数据采集与收录系统

本文介绍了ＳＴＭ－ＰＣ微机系列上实现的地震测深资料现场收录系统，其中包括对模拟磁带地震记录进行Ａ／Ｄ转换、数据采集等。在研究中，对时标信号的采集方式、六响报时信号处理、模拟回放电路的改进与采集速率等方面进行了试验，为高质量地进行Ａ／Ｄ转换取得了经验。本文是以海城震区的实际资料为基础，对Ａ／Ｄ转换的精度与效果进行了统计与分析，结果表明，该收录系统对模拟地震记录的Ａ／Ｄ转换精度达到了规范要求。该收录系统与一般微机系列兼容，适用于我国目前使用的几种模拟磁带地震记录仪。     

数字化力平衡加速度传感器设计与应用

在传统模拟式力平衡加速度传感器技术的基础上,通过改进传感器机械结构、内嵌高精度采集器等方法,设计了1款数字化力平衡加速度传感器。针对传感器中三通道模数转换要求完全同步、高分辨率、高采样率等技术难点,本文选用高精度ADS1294模数转换器,以同1个驱动信号完成三通道同步模数转换,实现低干扰、高分辨率的模数转换;采用高速ARM微处理器对模数转换数据进行大容量数据存储、高速数据通讯、数据处理、波形显示和电源管理;采用高精度线性电源芯片作为可开关控制的高精度电源,实现仪器整机低功耗管理。该数字化力平衡加速度传感器实现了大动态测量范围、三通道同步数据转换、高达1000Hz的采样率,且具有网络通讯接口等功能。     

Sonification of geophysical data through time–frequency analysis: theory and applications

In this paper, we introduce a new method of geophysical data interpretation based on simultaneous analysis of images and sounds. The final objective is to expand the interpretation workflow through multimodal (visual–audio) perception of the same information. We show how seismic data can be effectively converted into standard formats commonly used in digital music. This conversion of geophysical data into the musical domain can be done by applying appropriate time–frequency transforms. Using real data, we demonstrate that the Stockwell transform provides a very accurate and reliable conversion. Once converted into musical files, geophysical datasets can be played and interpreted by using modern computer music tools, such as sequencers. This approach is complementary and not substitutive of interpretation methods based on imaging. It can be applied not only to seismic data but also to well logs and any type of geophysical time/depth series. To show the practical implications of our integrated visual–audio method of interpretation, we discuss an application to a real seismic dataset in correspondence of an important hydrocarbon discovery.     

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.     

地震动参数速报仪的研制

在出现区域大震后,为了迅速展开有效的应急救援行动,需要及时准确了解烈度分布.目前震动图的获得有震后人工调查、震源参数计算、地震监测台网、地震烈度速报台网等几种方式,其中最有效的是在重点监护区建立烈度速报台网.但烈度速报台网建设往往沿用地震监测台网的模式,建设成本高、台站密度有限、实时数据传输量大.本文研制的地震动参数速报仪采用MEMS加速度计为测震传感器和ARM+Linux嵌入式计算机技术,具有体积小、成本小、功耗低、一体化、智能化的特点;其内置地震信息实时处理算法,能够自动判别地震事件并计算地震动参数;在实际应用中安装简便.通过大量密集布设这种小型仪器而组建的地震动参数速报网络,具有数据传输量小、分布式计算、组成的速报网络可靠性高、能够快速产出高分辨率的精细震动图等特点.     

JOPENS流服务与TDE-324系列地震数据采集器实时数据流接口程序的设计与实现

JOPENS系统是为地震台网中心开发的数据处理软件系统,为使地震台站记录到的实时数据流能接入JOPENS系统处理,必须为数采开发对应的接口程序,用来接收地震台站数采的实时数据流.介绍了JOPENS的流服务与珠海泰德公司生产的TDE-324系列数采实时数据流接口的设计思想与实现过程,并对接口程序进行了故障处理能力试验检测...     

用多通道AD分级采集扩展地震数据采集器的动态范围

地震数据采集是地震信号数字化必不可少的环节,动态范围是其一个重要的性能指标.实际地震信号的动态范围在160dB以上,而目前普遍使用的24位地震数据采集器动态范围相对较小且在50 Hz采样率时最大只达到135dB,致使24位地震数据采集器在实际使用中对小信号分辨率不够,不能有效提取地震信息;在大地震时又容易使数据采集器出现饱和限幅失真的现象而失去地震监测记录功能.本文针对在地震监测和地震研究中需要具有高分辨率和高动态范围的地震数据采集器这个亟待解决的问题,提出一种采用多通道AD转换器并行分级采集的方法,讨论了通道间失配及其标定.对研制实验样机的测试表明,其动态范围在50Hz采样时可以达到157dB以上,线性度优于0.005%.     

数字地震仪的发展历史及展望

地震仪经历了光点，模拟和数字的变化，数字地震仪本身由16位发展到24位，其附属设备（电缆，检波器）也是到了不同程度的发展。近年来，I／O等公司利用MEMS技术研制了新型地震检波器，这一新的发展对于地震采集尤其是多分量采集带来重要影响。     

结晶岩地区深地震数据采集关键技术与方法

深反射地震是了解深部地质结构的主要手段,获取高品质的数据是给出合理地质解释的基础.在结晶岩地区,由于地层成层性差、非均质性严重,地震散射效应明显,导致地震波场复杂,同时结晶岩为非理想弹性体,不利于地震波能量转换,有效反射能量弱,信噪比低.加之深反射地震的目标层较深且受环境噪声干扰严重,高频信号衰减快,地震资料主频较低.这些因素使得在结晶岩区难以获得高品质的地震资料,为探索提高该类地区深反射地震资料质量的方法和技术,本文依托长江中下游成矿带2009—2014年深反射地震数据采集工作,在精细设计、严格施工的基础上,从激发和接收入手,开展了"轴向不耦合激发"、"宽频接收"和"宽线观测"等技术方法试验研究.结果表明,这些方法技术措施提高了下传弹性波能量,展宽了接收地震信号的频带,提高了覆盖次数和信噪比,有效改善了地震原始资料的品质和成像效果.研究结果对今后结晶岩地区深地震反射数据采集工作具有重要的实用价值和参考意义.