控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术

为达到海洋可控源电磁探测和远参考测量的目的,研究控制海底电磁激发脉冲发射的时间同步技术,包括发射前与GPS的对钟技术和发射中的同步技术,保证仪器工作的时间和公共的时间基准GPS信号保持精确一致,为后期的数据处理解释提供统一的时间坐标.对钟技术是指,在海洋调查船上完成仪器内部RTC芯片分频所得的秒脉冲信号RTC_PPS与GPS秒脉冲信号PPS时钟沿的同步;同步技术是指,海底工作过程中,仪器在预定的时钟沿将可控源信号精确发射出去.本论文采用CPLD芯片、RTC芯片、GPS模块和AVR单片机来完成对钟和同步模块的设计.     

准同步复接分接技术在地震遥测中的应用

在数字通信网中 ,为了扩大传输容量和提高信道利用效率 ,常需要把若干个低速数字信号合并成一个高速数字信号 ,再通过高速信道传输。准同步复接分接就是实现这种数字信号合并及分离的专门技术。在三峡数字遥测地震台网建设以及成都和乌鲁木齐区域遥测地震台网的数字化改造中 ,都用到将一定数量标称速率相同 ,但实际速率又在规定的容差之内的同步数据流进行复接和分接的技术措施。其目的是便于用一套无线中继设备传送多个子台的数据信号 ,例如 ,三峡数字遥测地震台网的大金坪中继站 ,就要求复接 1 6个标称速率为 5.76kpbs的准同步数据流。然…     

井间电磁成像系统发射和接收同步测量应用研究

井间电磁成像利用低频电磁波对两井或多井之间进行多点扫描,测量出电磁信号经过地层产生的相位变化和幅度衰减情况,反演得到地层电阻率信息.相位反映地层电参数以及位置的敏感性要优于幅度信息.在进行相位测量时,必须保证在同一时刻对发射监测信号和接收信号进行采集.针对发射和接收系统精确同步测量方法展开研究,提出使用GPS时钟接收机在两口井各自地面系统产生同步时钟信号,把同步时钟信号通过电缆传送到井下,井下通过PLL锁相同步电路和频率补偿电路,完成井下工作主频时钟源的建立,达到地面和井下同步目的.在发射地面和接收地面设置有数传电台,相互之间可传送指令,与同步时钟结合起来,实现井下发射监测信号和接收信号的同步采集.经过测试井间电磁成像发射和接收系统同步误差≤±100 ns.     

基于FRFT的GOBS高精度水声时钟同步方法研究

组合式海底地震采集站GOBS(Group Ocean Bottom Seismometer)为一种自容式海底地震采集站组网设备,为实现长期留海作业,其采集站的电路时钟源通常采用低功耗石英晶振.现有设备水下无法进行精确对钟,长时间留海作业将产生时钟时间漂移累积而导致多道GOBS数据难以处理.针对这一问题,本文提出了一种水声时钟同步方法,其基本原理是利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的能量聚集性精确估计信号到达时刻,通过水声时标与GOBS间多次的周期性单向消息传递得到GOBS本地时间与水声时标标准时间的映射关系,实现GOBS的时钟同步.本方法考虑到水下资源受限的现实条件,在控制同步消息开销和计算开销的前提下,采取水声时标向GOBS的单向消息广播模式,减少GOBS功耗,延长了GOBS的可持续工作时间.同时实现了时钟同步的目标,将所有GOBS的本地时间同步到一个全局时间上去,避免了节点时钟漂移的累积,提高了时钟精度.通过数值仿真和水池测试验证表明,本方法具有计算复杂度低、时钟同步精度高、能耗小的特点,具有较好的实用价值.     

RG-BS智能数字测汞仪与XG-5Z塞曼测汞仪同步观测对比分析

利用RG-BS型智能数字测汞仪,与XG-5Z型塞曼测汞仪对下关温泉水汞含量进行为期1年的同步观测实验,从仪器的整体结构、工作原理、技术指标参数以及同步观测结果等方面进行对比,认为两台仪器一致性比较好,能够正确反映地下水中汞含量的真实变化。该结果可供地下流体学科相关工作人员参考。     

BSR-2宽频带地震记录仪的研制

介绍了一种完全自主研发的新型数字地震记录仪,系统采用双CPU结构、GPS授时同步与高精度恒温晶振相结合的时钟机制、新型24位A/D、完全超大容量电子固态存储以及内建自测试(BIST)等新技术,非常适合于天然地震的野外流动观测,也可应用在人工源反射、折射地震勘探等其他领域,是一种数据可靠、使用方便、具有较高性能价格比的宽频带地震数据采集系统.     

测震仪器数据访问中间件的设计与应用

分析几种地震数据采集器网络协议和数据格式,设计一种仪器数据访问中间件,为实现上位机应用程序与数采网络通信、多种数据流接收和发布,提供方法和工具。利用中间件开发测震仪器数据自动同步软件,实现地震台站参数和仪器健康状态的自动同步,在河北测震台网的成功应用证明了中间件的实用性。     

GPS授时技术在地震观测中的应用

在地震观测中，时间基准测量的精度非常重要。我们利用全球定位系统（ＧＰＳ）设计完成了数字地震记录仪的实时在线授时系统，提高了时间服务精度。本文详细介绍了利用ＧＰＳ授时的基本原理，给出了我们研制的数字地震仪中授时系统设计的理论计算和具体的同步算法和程序以及硬件设计框图。     

一种自动同步的可控源频率域电磁探测系统

在分析当前可控源电磁法仪器发展趋势的基础上,针对现有仪器存在噪声大、设计难度大、数据处理复杂的问题,提出了一种便于实现的高效抗干扰收发系统,接收机和发射机按照相同的时间—频率表自动变频,实现灵活的多频同步收发;接收机利用乘法变频技术,将不同的信号频率变换到固定的频率,简化了滤波放大电路的设计,降低了对ADC采样速率的要求,采用低速高分辨率ADC实现高质量的信号采集,并采用数字互相关算法实现对强干扰情况下信号的提取;使得这种探测系统具有易于实现、自动高效、抗干扰能力强等特点,可广泛应用于音频大地电磁法(CSAMT)、人工源极低频电磁技术(CSELF)、频谱激电法(SIP)等频率域电磁法中.     

地震前兆设备观测网络校时服务器部署方案设计

针对目前地震前兆设备存在较大时钟偏差及时钟不一致的问题,分析了存在问题的关键环节,并给出了一套在地震行业网三级结构的节点分别部署校时钟服务器的方案．由国家中心时钟源同步区域中心时钟源、区域中心时钟源同步所辖台站时钟源,最终实现前兆设备在台站内部校时．通过此方案,设备校时可在本地完成,减少了网络中断、延时的影响;均衡国家中心网络校时服务器的负载,可以基本解决全国前兆设备时钟偏差较大和不一致的问题．