Portable digital seismometer

We have developed an autonomous portable digital seismometer for measurements in the field, in engineering constructions, and in hard-to-reach places. The seismometer is a monoblock including an SM-6 seismic receiver and digital seismic recorder. The SM-6 seismic receiver is a highly effective device for field work on investigating a microseismic wave field and for use in systems of seismological monitoring. Field tests of these seismic receivers in comparison with well-known SM-3 devices were carried out. The basic part of the seismic recorder is an MSC1213Y5 system-on-chip representing a precision 24-bit ADC coupled with an 8051 compatible microcontroller. Autonomy of the seismometer up to 30 days is provided with data recording into a flash memory chip of 1 Gbyte capacity. Time synchronization of seismic data is provided with the PPS second mark received from a GPS receiver. A preproduction model of the portable digital seismometer was manufactured and tested. As a result of tests, the working capacity of this preproduction model has been confirmed and its basic technical characteristics have been determined.     

The ADSS-3 broadband stand-alone digital seismic station

The SSD-3 three-channel seismic recorder and the ADSS-3 three-component broadband standalone digital seismic station based on the SSD-3 together with SM-3E seismic sensors were developed. The main advantage of this equipment in comparison with foreign and domestic analogs is simplicity and convenience while maintaining high technical characteristics. The structure and operation of the seismic sensor and seismic recorder are considered, and their main technical characteristics are given. Laboratory, bench, and comparative tests of the seismic recorder and station demonstrated their working capacity and compliance with the development goal. Based on the test results, the ADSS-3 seismic station was commissioned as a three-component broadband observation point of the Mikhnevo small-aperture seismic array. The data obtained using the ADSS-3 made is possible to study the structure of the crust and upper mantle of this region using the receiver function method.     

海洋拖曳式水平电偶源数值模拟与电场接收机研制

海洋天然气水合物资源调查中,电磁法已成为地震勘探最有效的补充手段之一,而我国海洋水合物电磁探测中的拖曳式电场接收机此前是空白.本文从方法原理、仪器设备和海洋试验等方面,对海洋拖曳式水平电偶极-偶极方法进行研讨.建立三维电阻率模型,进行数值模拟,讨论收发距、发射频率、拖曳装置离海底高度等参数与电场异常响应的关系,针对特定模型给出了最佳观测参数以指导仪器硬件设计与海洋测试.在此基础上,采用高级嵌入式计算机的智能化控制、前端低噪声斩波放大、高精度同步采集等技术,研制了由拖体、承压舱、采集电路、低噪声电场传感器等组成的海洋拖曳式水平轴向电场接收机,其系统噪声达到2 nV/√HZ @(1~100Hz).将自主研制的电场接收机用于国内首次拖曳式电偶极-偶极方法的海洋试验与评估,并对海试资料进行了处理与分析.研究结果表明,所研发的仪器达到了设计指标,能够用于海洋天然气水合物调查.     

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.     

SK拾震器配接KJ—1记录器的研究

系统分析了KJ—1记录器对拾震器输出电压灵敏度的要求，并对SK拾震器与KJ—1记录器的连接方法进行了研究。研究结果表明，只需对SK拾震器和KJ—1记录器进行改造，就能实现两者的完美配接，而其性能优于DK—1地震仪和基式地震仪。     

海底地震数据记录器

海底地震数据记录器是一种大动态、宽频带数字仪器，能用 于海底或陆地边远地区记录地震数据. 它体积小、重量轻、操作简单，采用两个缓存存 储器控制PC/104嵌入式计算机，能在低功耗、长时间连续记录地震数据. 记录器的关键部件 是PC/104嵌入式计算机，能保证记录器工作可靠. 它使用硬盘存储数据，2GB的硬盘能容纳 19998 GB的地震数据，记录地震数据多长时间由抽样率决定.     

SSJ数字式地震事件记录器

本文介绍了一种用于地震观测的三分向数字式地震事件记录器。采用半导体存储器延迟信号,短时间平均器与长时间平均器对输入信号积分。用事件比较器比较两个输出,当超过给定的阈值时,事件比较器输出电压使自动离合机构工作,同时启动数字磁带机。采样频率有80Hz和40Hz两档,相应的信号延迟时间分别为5.12s和10.24s。观测结果表明,适当选择触发阈值,可将虚警率降低。这种记录器体积小,功耗低,适用于单台观测。     

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.      

地震流动观测实用技术研究

根据地震流动观测实践经验,归纳总结了地震流动观测在提升地震监测能力,开展地震科学研究方面的作用和意义。着重介绍根据不同地区日照情况和设备功耗水平,确定流动地震台站关键设备参数的方法;针对流动观测特点设计制作地震流动观测防护装置、专用底座和集成装置;通过开展软土场地和水泥地面对比观测,分析两种观测环境下背景噪声特点,为改进和发展地震流动观测实用技术拓宽思路。      

Willmore地震计与DCS—302数字记录器的配用研究

美国ＴｅｒｒａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司生产的ＤＣＳ－３０２数字地震仪原来配用ＳＳＡ－３０２力平衡加速度计，用于观测地震的近场地面运动加速度。本文设计了一套装在地震计与记录器之间的前置放大器，使ＤＣＳ－３０２记录器可与英国制造的ＷｉｌｌｍｏｒｅＭＫ３型动磁式地震计配用，既能记录近震，又能记录远震，扩大了ＤＣＳ－３０２数字地震仪的使用范围。文中给出了记录实例。     

平潭海域地震层序及地层层序特征

高分辨率地震勘探技术是进行浅部地质勘探较经济有效的方法,应用DAS-1型高分辨率数字地震仪对平潭海域地层层序进行了探测研究.通过地震资料的解释,根据地震反射波及反射界面特征,共划分出T⁰₁、T¹₁、T⁰₂、T⁰₃、T⁰₄、T⁰₅及Tg等七个反射界面,其中以角度不整合界面T⁰₃为界将本区的沉积地层划为两大套,二者之间曾经发生过一次规模较大的构造运动;Tg为地震勘探的声波基底.依据地震层序划分原则和方法,自上而下将基底反射界面以上的地震反射层划为不同的七个地震层序,即：Ⅰ（海底面～T⁰₁）、Ⅱ（T⁰₁～T¹₁）、Ⅲ（T¹₁～T⁰₂）、Ⅳ（T⁰₂～T⁰₃）、Ⅴ（T⁰₃～T⁰₄）、Ⅵ（T⁰₃、T⁰₄～T⁰₅）及Ⅶ（T⁰₅～Tg）层序.经与研究区内以及相邻海域已知地质资料的对比分析,大致确定该海域七个不同地震层序的地质年代分别为：Q₃～Q₄、Q₂、N₂、N₁、E₂、E₁、K₂,研究区域的沉积基底可能由中生代（J₃～K₁）中酸性火山岩系及燕山期中酸性侵入岩或混合岩组成.     

一种人工地震信号检测及处理系统

本文介绍用ＤｓＬ－３型地震记录仪、Ｒ４０型盒式磁带记录仪及ＰＣ－１５００计算机组成的人工地震或工程振动的测量及处理系统，文章主要介绍系统功能，硬件结构及处理方法．同时还给出了软件流程及应用实例．     

The specification of wide-band recorders

Working models for signal, path and earth-noise characteristics are developed which collectively define the input expected to a seismic recorder. These are used to elucidate the problems of frequency and dynamic ranges of wide-band recorders designed to record the whole body-wave signal received above earth noise. An optimised recorder characteristic is derived which minimises dynamic range.     

高分辨低漂移的数据采集技术研究

对于测震观测,大动态和宽频带是当代最主要的技术特征,其关键设备是反馈地震计和24位数据采集器.通过引入调制解调技术来克服由于半导体器件低频噪声和环境温度变化引起的长周期漂移,提高长周期频段数据采集的技术水平.     

福建数字地震台网对泉州地震的监测能力

1604年泉州海外大地震区的地震活动多，且震级大，破坏性强，为了完整记录地震波形资料、提供完备的地震活动目录，本文根据不同的仪器设备和台站的背景噪声值计算了福建省数字地震台网各个台站对该区地震记录的上限与下限。通过计算，发现16位数据采集器的台站震级上限偏小，而24位数据采集器的台站基本满足需要，并对此提出了对16位台站进行24位升级改造，进一步提高台网地震监测能力的建议。     

地震数据采集器非线性指标测试方法及其影响分析

为了分析总谐波失真度和互调失真度这两个非线性指标的测试方法、输入信号幅值等变化对其测试结果的影响,本文从总谐波失真信号、互调失真信号的产生原理出发,详细地给出了两种指标的测试方法、数据处理方法及相关影响分析,并通过实际应用中不同类型的输入信号进行了总谐波失真度和互调失真度试验。测试结果表明:信号模式和信号幅值对总谐波失真度的影响显著;输入信号幅值对互调失真度的影响较大;输入信号的频率变化对两指标的测试结果无影响。本研究进一步细化了地震数据采集器性能指标的标准化测试方法,该方法可广泛应用于地震数据采集器的非线性指标测试。      

人工地震测深用携带式多道数字化观测系统

为了更好地开展人工地震测深工作,研制了携带式多道数字化观测系统,由拾震器、前置放大滤波器、对时装置和多道数字化数据采集记录器SCJ-8等组成。主要性能是:有1-8个输入通道;带宽为2-30Hz;动态范围约110db;A/D和D/A皆为12位;非线性失真约0.5％;串音约-90db;等待功耗约2W;记录功耗约6W;能同时输出数字和模拟数据,可直接与计算机接口;时间服务用晶控数字钟;有多种控制与监测功能。实验观测表明,该系统性能好,功能全,工作基本可靠,已达到原设计要求,为人工地震测深增添了新的观测记录仪器。 文中对系统的主机SCJ-8作了较详细地介绍,给出了系统在野外试验观测时记录到的地震波形。     

海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究

作为地震探测的有效补充,电磁法在海洋油气资源勘探中发挥着越来越重要的作用.本文针对海洋电磁法中极低时钟误差、大动态范围采集等要求,提出使用GPS和高精度原子钟解决低时钟漂移问题;采集电路中设计增益可调的放大电路,MCU通过对采集到的信号进行实时分析,实现增益动态调整,解决海洋电磁信号大动态范围采集问题;研制的海洋电磁信号数据记录单元每天时间误差小于0.3 ms、电场通道动态范围可以达到160 dB、磁场通道动态范围可以达到134 dB.通过在室内指标测试、室外试验,表明设计的数据记录单元能够稳定可靠工作.为证明数据纪录单元的有效性,将数据记录单元和国外商用MT仪器进行野外一致性对比实验,数据记录单元与商用仪器结果基本一致;在水深100 m海域进行了海底MT信号采集,得到了有效的结果.该研究为海洋电磁信号低时钟漂移、大动态范围采集提供了一种有效解决方案.     

地震救助生命搜索与定位技术研究进展

生命搜索是地震紧急救援中最重要的问题，由于时间紧迫、环境条件恶劣也是最困难的问题。先进的技术与装备是提高救助成功率，最大限度减轻人员伤亡的技术保障。本文简要介绍了利用国内外目前较为成熟的相关技术，研制开发光学探生仪、声波／振动探生仪、红外热像仪3种先进、轻便、高效、实用的地震救助现场生命搜索与定位技术设备，以及利用系统工程学原理和现代管理理论，开展地震灾害现场生命搜索与救援支持系统的研究，从而初步建立地震救助生命搜索定位技术系统的基本情况。     

广州(珠江三角洲)数字遥测地震台网建设回顾

广州（珠江三角洲）数字无线遥测地震台网是我国第一个全套引进的数字无线遥测地震系统的数字地震台网,采用２４位数字地震采集、无线数据传输、地震数据处理等先进技术,对增强广东省特别是珠江三角洲地区的地震监测能力发挥了重要作用,为发展和推动我国数字地震观测技术进行了有益的探索和实践。系统介绍了广州台网的建设过程和技术特色。