数字地震观测网络通讯与记录系统

介绍了基于国产方舟SOC及嵌入式Linux操作系统的数字地震观测网络通讯与记录系统. 它支持TCP/IP计算机网络通讯协议，具有自监控、自复位功能，支持大容量固态存储器，功耗小，授时精度高，运行连续可靠，可以通过网络同时向20个客户端提供实时波形数据服务，满足固定台网观测、虚拟地震台网观测的实时波形数据传输的需要，也适用于流动观测、强震观测及地震勘探观测等.      

方舟CPU在地震数据采集器中的应用

文章从分析地震数据采集器的发展入手,提出了使用方舟CPU来提高地震数据采集器网络化和智能化水平的方案,并详细介绍了方舟CPU的结构、功能和特点,以及使用方舟CPU设计的地震数据采集器。     

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.     

基于物联网技术的便携式地震流动观测网关设计

针对地震野外流动观测网络系统的无公用网络、流动性强、范围广、密度大、环境复杂的观测模式特点,又为了解决地震野外监测的低成本、高效传输、快速部署的台阵组网难题,以LoRa为主要通讯网络,结合Wifi和ZigBee无线网络技术,设计实现一种便携式、低功耗、快速组网的无线复合通讯网关。实验测试表明,该网关在LoRa组网下可以实现2 km范围内最高21 kbps空中传输速率的网络通讯状态,适用于地震野外监测高效传输、快速部署的台阵组网。     

井下甚宽频带地震仪研制内容与创新

井下甚宽频带地震观测能获取来自地球内部微弱的、丰富的、准确的宽频带地壳活动信息,包括地层微破裂、慢地震等,对地震学、地震预报和相关学科均有重要的科学研究意义和实际应用价值。研制具有我国自主知识产权的井下甚宽频带地震仪,并推进其工程化、产业化是地震观测仪器发展的重要方向之一。本文介绍了国家重点研发项目重大科学仪器设备开发专项 “井下甚宽频带地震仪的研制与应用开发” 的研究目标、研究内容及主要创新点。项目首次在国内外成功研制了可应用于2000 m深井观测的、完全自主知识产权的甚宽频带地震仪,并将在国家级重大项目中示范应用,打破了国外在井下甚宽频带地震观测的领先地位,促进了国内地震观测科学技术的发展。项目的主要进展将在项目专题中的4篇文章中分别进行介绍。      

海底地震观测的非接触连接器设计及试验

为了将有缆式海底地震仪连接到海底观测网,以便向地震仪提供电能并传输数据,提出一种非接触式水下连接器设计,并对该设计进行功能验证。非接触式连接器利用电磁耦合原理,采用特殊电磁线圈传输电能和信号,通过控制电能和信号传输的频谱分布来避免二者传输时的相互干扰。实验给出连接器的电磁线圈设计以及硬件电路设计,并通过实验测试来验证设计的正确性及可靠性。     

基于汶川强震记录预警参数研究及在仪器中的应用

地震预警作为一种能够有效减轻地震灾害的手段已经被世界上越来越多的国家和地区所研究,并在实际应用中取得了显著的减灾实效.利用汶川主震及其余震的强震观测记录研究了特征周期τc与震级的相关性、位移幅值Pd与峰值速度PGV的相关性以及τc和Pd的乘积与震级的关系.统计结果表明,τc与震级以及Pd与PGV之间都有较好的相关性,验证前人的统计结果.另外,τc和Pd的乘积与震级的关系也与台湾地区的结果一致.最后,研究结果被应用到了两款不同的仪器中,形成一套现地地震预警系统.     

宽频带石英水平摆倾斜仪频率特性动态测试

石英水平摆倾斜仪灵敏度高、稳定性好,在我国前兆地震台网中得到较为广泛的应用.为进一步提高倾斜仪性能指标,李际弘等(2018)引入静电力反馈技术,采用高精度差动式电容换能器替代原来的涡流传感器,并通过电子线路将差动式电容换能器的输出处理后反馈给差动式电容传感器的中心极板,在两侧固定极板的直流电压作用下,该反馈电压将会在中心极板上产生一静电力.如此,改进后倾斜仪的机械部分和电路部分构成一个负反馈系统,从而改善仪器的工作频带、动态范围、线性度等技术指标.     

一体化低功耗宽频带数字地震仪研制

流动观测台网与固定观测台网的结合是当前地震观测技术系统发展的一个趋势.针对流动观测时地震计与地震数据采集器互相独立、携带不方便、功耗高的问题,自主研发了一款适合流动观测的集地震信号提取、数据采集、记录和服务为一体的数字地震仪.该仪器具有频带宽(60s—80Hz)、动态范围高(140dB)、功耗低(0.6W)、携带方便(整机重量在15kg左右,包括供电系统、GPS天线和包装箱)等特点.详细介绍了该地震仪的外观结构、整体硬件结构、低功耗处理技术和所采用的灵敏度校正、标准方位和正交校正技术.对仪器的主要性能参数指标进行了严格的测试,并给出了具体的测试结果.该仪器研制完成后,投入到了青海玉树MS7.1地震震后流动观测中.从半年的实际使用结果来看,该仪器能够满足流动观测的要求.