基于数字电极技术的电法测量系统

本文分析了电阻率层析成像系统的阵列电极的特征和现代地震勘探采集系统的数字检波器技术,提出了基于数字电极的电法测量系统设计,这种设计将实现电法测量的一次创新;然后较为详细讨论了数字电极的电路结构、系统的总体设计、控制通信网络拓扑结构和其他关键技术,该系统的通信网络结构基于DeviceNet现场总线;最后描述了该系统的功能特点,它不仅用于电阻率、激发极化、相位以及复电阻率的等多种方法,而且可用于时间域或频率域中的2D、3D电法勘探,并同时测量多种装置的数据,实现拟地震方式的勘探.     

2021年山东菏泽地电场观测数据异常识别及干扰排除

2021年9月至2022年2月期间菏泽地电场观测数据出现异常变化,台站工作人员通过对观测系统、外装置系统、电极、观测室用电线路巡检、测试和主备机对比观测等方式,查找干扰源,在排除地球物理场异常变化后,认为此次数据异常变化是由电极老化和电极引线与外线路接线处接触不良造成的。     

西德MMS-02数字大地电磁测深仪的软件配制

1984年初,我们从西德Metronix公司引进了一套数字大地电磁测深仪,其型号为MMS-02型。它包括带三个低噪声斩波放大器和2.5秒低通滤波器与传感器相匹配的三分向感应磁力仪;四个低漂移氯化亚汞电极和两个低噪声差动放大器组成的一套电场装置系统;具有80db的动态范围和由中央处理机实时程序控制     

江宁台井下地电阻率电极接地电阻分析

电极是否稳定可靠是地电阻率观测系统的重要指标之一,主要通过测量电极的接地电阻大小来评价其状态。首先,分析现有测量方法,认为线路加电测量法更合理,提出考虑电缆线电阻的线路加电测量法;其次,采用该方法和接地电阻测试仪测量方法,测量江宁台多套地电观测系统电极的接地电阻,比较分析后者的结果误差;第三,讨论其接地电阻超出标准、同深度不同电极接地电阻差异及同井孔不同深度电极接地电阻差异,其原因可能与地下低电阻率区域及电极周围的地层湿度、介质的孔隙度有关,并分析了加电测量法存在的不足;最后,当接地电阻超标时,应该依据其变化幅度来判定电极是否稳定可靠。     

基于CAN总线技术的电极控制器设计

分析目前多极距测量系统存在的问题,将CAN总线技术应用于多极距地电阻率测量系统中,研制基于CAN总线技术的新型电极控制器。详细介绍电极控制器的主要特点、工作原理、硬件结构设计以及通信协议。经过各种性能测试,结果表明,该电极控制器稳定可靠,符合多极距地电阻率观测要求。     

高效接地树脂复合电极系统的实验观测研究

提出了一种用于地电观测的新型电极系统－高效接地树脂复合电极，通过台站场地的对比观测实验和内电化学测试的结果表明，高效接地树脂电极具有较好的接地特民生和稳定的极化特性，其电极性能优于目前普遍使用的铅电极，可以用来代替铅电极在台站中应用。     

大地电场观测深埋铅电极测量系统试验

为使用铅电极替代不极化电极,以解决滨海地区大地电场观测系统稳定性差的问题,先后开展了浅埋的铅电极与不极化电极的大地电场对比观测,以及深埋铅电极与浅埋铅电极的对比观测试验。结果表明:铅电极与固体不极化电极的观测数据在短期内有较好的一致性;深埋铅电极的大地电场观测资料在长期稳定性上优于固体不极化电极;而观测数据的内在观测质量也高于浅埋铅电极。     

国家数字地震台网中心技术系统与服务

概述中国数字地震观测系统主要是由国家数字地震台网、区域数字地震台网、流动数字地震台网、数字强震台网和区域数字地震台阵、中国地震局卫星数据通信网组成。国家数字地震台网中心是国家数字地震台网、区域数字台阵和数字强震台网数据的集中收集和处理中心 ,同时还保存一部分区域数字地震台网和流动数字地震台网的数据 ,与各区域数字地震台网中心进行各种数据交换 ,另外 ,国家数字地震台网中心也为防震减灾中心的地震应急信息快速响应系统及时提供各种测震数据。国家数字台网中心是我国数字地震观测数据的收集、管理、保存、处理和提供各…     

数字地震仪远程故障分析

“九五”期间,我国建设了一大批数字地震台站。数字地震观测系统具有极宽频带、大动态、大信息量、高分辨率、高精度和便于计算机处理等诸多优势,是模拟地震观测系统无法比拟的,模拟地震观测系统正在逐步为数字地震观测系统取代。     

台湾花莲地震前电磁辐射异常分析

1 台站基本情况及仪器性能 杭州地震台建于1980年，位于杭州市植物园内，地处偏僻，地形开阔，环境幽静。台站距公路2.5 km，周围无高压线、变电所和工业干扰源，观测环境较好。根据浙江省地震局“十五”前兆台站数字改造要求，杭州地震台于2002年2月架设了地震电磁辐射仪（EMAOS-L）。 超低频数字地震电磁辐射仪（EMAOS-L），频率范围0.01～10 Hz。传感器由电极和磁探头两部分组成。它们分别接收地下电场和磁场信号，测量电场和磁场的扰动变化。埋地电极的材料是1铬18镍9钛优质不锈钢，有较好的防腐和导电性能。其埋设深度为6 m。埋…     

延庆台井下小极距地电阻率观测系统分析

随着经济建设的发展, 地电阻率定点观测区环境被干扰严重影响观测质量, 装置系统在地表布设的工作方式难以取得有效观测和持续发展, 因此装置系统向井下深部布设受到人们关注。 同时, 地表大极距观测方式难以持续发展, 也促使地电阻率定点观测向井下小极距观测方式发展。 井下小极距观测相比地表大极距观测占地面积小, 能较好地排除或减弱地表测区环境干扰对观测结果的影响, 既能适应经济发展的需要, 又能较好地为地震监测服务。 2018年, 在总结已建井下地电阻率台站布极方式和建设工艺的基础上, 新建延庆台井下小极距地电阻率观测。 本文重点分析了延庆台井下小极距地电阻率观测装置系统建设中的几个关键问题, 如水平向和垂直向观测相结合、 布极方式、 电极制作和埋设深度等装置系统技术过程, 以及水平向和垂直向观测装置系数的计算等。 延庆台建设较好地获得了近全空间观测布设, 从理论上解决了井下小极距地电阻率建设的难点, 为将来要进行井下小极距地电阻率观测装置系统建设的台站提供参考。     

TRANSFORMATION OF RESISTIVITY SOUNDING MEASUREMENTS OBTAINED IN ONE ELECTRODE CONFIGURATION TO ANOTHER CONFIGURATION BY MEANS OF DIGITAL LINEAR FILTERING*

The technique of digital linear filtering is used for transformation of apparent resistivity data from one electrode configuration into another. Usually filter spectra are determined via the discrete Fourier transforms of input and output functions: the filter characteristic is the quotient of the spectra of the output function and input function. In this paper, the transformation of the apparent resistivities is presented for four electrode configurations (Wenner, the two-electrode, Schlumberger, and dipole configurations). In our method, there is no need to use the discrete Fourier transform of the input and output functions in order to determine the filter spectrum for converting apparent resistivity in one electrode configuration to any other configuration. Sine responses for determination of the derivative of apparent resistivities are given in analytical form. If the filter spectrum for converting the apparent resistivity to the resistivity transform for one electrode configuration is known, the filter spectra for transforming the apparent resistivity to the resistivity transform for any electrode configurations can be calculated by using newly derived expressions.     

井下地电阻率观测的探测深度初步研究

对井下地电阻率观测的探测深度进行了研究,计算了均匀半空间和给定结构参数的水平层状介质模型在不同装置电极埋深下的探测深度,分析了探测深度与装置电极埋深和介质电阻率结构之间的关系,得到如下结果:①与地表观测相比,在供电极距为1 km左右时,探测深度随装置电极埋深的增大而增大,且增大的速度与装置电极埋深密切相关;当装置电极埋深h < 100 m时,探测深度的增大速度远小于装置电极埋深h≥100 m时. ②当装置电极埋深h < 50 m时,与地表观测相比探测深度增加很小,不超过10 m;当装置电极埋深相同时,供电极距越大,与地表观测相比探测深度增加得越小. ③对于水平层状电阻率均匀分层结构,在装置电极埋深相同的情况下,下伏低阻结构的探测深度显著大于下伏高阻结构.本文的研究结果表明,为了观测到深部电阻率的变化情况,首先需要查明测区电性结构,再进行综合分析,以确定井下地电阻率观测的装置电极埋深,其结果为深部电阻率变化研究提供了理论基础.      

地电阻率多极距观测中的最佳布极方式

对如何确定地电阻率多极距观测中的最佳布极方式, 包括极距个数和各极距长度的确定进行了研究。 确定最佳布极方式的主要依据是地下各层介质的响应系数随观测极距的变化规律以及采用不同观测极距对反演精度的影响。 以宝坻台为例, 讨论了在电性剖面参数已知的情况下, 如何确定多极距观测中各极距长度。 最后, 利用提出的最佳布极方式确定的装置系统对宝坻台模拟多极距观测资料进行了处理。 结果表明, 用最佳布极方式确定的多极距观测系统可精确计算出地下各层介质的真电阻率变化。     

A DIGITAL LINEAR FILTER FOR RESISTIVITY SOUNDING WITH A GENERALIZED ELECTRODE ARRAY*

This paper presents a digital linear filter which maps composite resistivity transforms to apparent resistivities for any four—electrode array over a horizontally layered earth. A filter is provided for each of three sampling rates; the choice of filter will depend on resistivity contrasts and computational facilities. Two methods of filter design are compared. The Wiener-Hopf least-squares method is preferable for low sampling rate filters. The Fourier transform method is more successful in producing a filter with a high sampling rate which can handle resistivity contrasts of 100 000: 1.     

强地震附近电阻率对称四极观测的探测深度

针对我国地震监测预报中固定地点和固定观测装置及参数的视电阻率观测,给出了半空间倾斜各向异性介质中电阻率对称四极观测的理论探测深度,研究了地震前兆信息的检测深度问题,得到：(1)在强地震、孕震晚期阶段,在震中区及附近可检测到地壳近地表较深部介质的电阻率变化,其深度大于或远大于均匀介质之;(2)震级、震中距、观测方向不同或在不同的孕震阶段,探测深度存在差异,甚至存在大的差异,且是动态变化的.并依据理论探测深度讨论了地震视电阻率前兆变化的复杂性、地电台址电性条件等问题.     

深埋电极的地电阻率观测研究

首先研究了四极观测系统装置系数与电极埋深的关系;然后给出了点电流源在3层地壳模型的地表和第二层时,电源所在层的电位的解析表达式;最后将天津宝坻地区的电性结构简化成一个3层模型,计算给出了当地表层和基岩中的电阻率出现变化时,在地表和基岩上层开展四极地电阻率观测结果与供电极距和深度的关系.     

地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系研究——以平凉台为例

以平凉井下地电观测装置为例,采用有限元数值模拟的方法分析地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系。结果表明：(1)垂直于测线方向的金属管线对地电阻率观测的影响明显小于平行于测线方向的影响,最有效的抑制方法是增大金属管线的避让距离。(2)金属管线位于布极中心区域时,加深电极埋深并不一定能有效抑制干扰;对于金属管线垂直于测线方向的情况效果是显著的,但对于平行于测线方向的情况效果并不理想。(3)金属管线对井下地电阻率观测的影响是相对复杂的,它与装置系统(观测极距、电极埋深)、分层介质电性结构、金属管线自身的属性(电导率、横截面积、长度、距离)等因素有关。本研究方法可以快速判定资料异常变化的性质,对异常跟踪工作具有一定的参考意义,还可以为新建井下地电观测装置提供理论依据,从而提高台站的观测效能。     

冬奥会保障项目井下地电阻率观测专用电缆设计与测试

根据冬奥会保障晋冀蒙监测能力提升项目的设计方案,在晋冀蒙交界及附近区域的宝昌、集宁、阳原、大同、代县、临汾、通州和平谷等8个地电阻率台站原观测场地建设井下小极距全空间地电阻率观测装置系统。参照该项目对井下地电阻率观测的技术要求,设计了井下地电阻率专用电缆,在项目实施过程中对专用电缆的导体直流电阻、线间绝缘电阻等主要指标进行了技术测试。测试结果表明,该专用电缆适用于本项目井下地电阻率观测,可保障井下地电阻率观测装置的长期稳定性。