DAS24-3B数据采集系统用户操作和数据回放模块的原理和功能

DAS24-3B是国产宽频带地震数据采集系统。采集控制模块、用户操作模块和数据回放模块是它的三个主要组成部分，它们的作用和功能各不同。采集控制模块控制数据采集，用户操作模块设置数据采集的环境，数据回放模块显示和处理地震数据。本文的目的是介绍用户操作和数据回放模块的原理和主要功能，使用户可以方便的使用本套仪器设备，同时为我国以后地震数据采集系统的研制与开发提供一些软硬件上的参考。     

高保真高分辨率遥测地震勘探采集系统研制及应用

矿产资源勘探尤其是金属矿勘探具有地质条件复杂、勘探深度大、分辨率要求高等特点.常规地震勘探技术与装备难以满足复杂地形高精度三维地震勘探需求.针对该技术难题,研发一套高保真、高分辨率轻便分布式混合遥测地震勘探系统迫在眉睫.鉴于此本文开发了信号高保真高分辨率数据采集技术、实时通讯及采集单元无址链接技术和多媒介混合遥测技术等一系列关键技术.成功研制出SE863单站单道分布式混合遥测地震数据采集系统,该系统由31位高分辨率采集单元链、集3 G/4 G无线通讯及有线通讯的交叉数据管理站、便携式主控站以及测控软件组成.支持二维、三维高密度地震反射波勘探、散射成像、天然源透射成像等地震数据采集工作.利用该套系统与428XL地震数据采集系统进行同步对比,并将该系统交付第三方使用完成了1 km²三维地震勘探实验,结果表明该系统设备轻便、性能稳定、分辨率高、数据质量好,是我国具有完全自主知识产权的高精度轻便分布式地震勘探技术装备,大大增强了我国地震勘探技术核心竞争力.

     

新型数字强震仪关键技术分析

新型强震仪采用高速信号处理器为控制核心,24位∑- △A/D转换器与数字滤波器构成的3通道信号采集系统.仪器采用大容量CF卡记录采集数据,具有TCP/IP协议的网络通信接口,内置GSM通信模块,内置嵌入式网页服务器,可以通过浏览器与发送中文短信的方式对仪器进行监控.详细分析了仪器所采用的烈度算法与触发滤波器的特性和设计...     

基于PDA的地震灾情信息流动采集系统的设计与实现

针对地震现场工作需要, 提出了解决灾情快速采集上报问题的思路, 设计出基于3G网络和无线局域网络的灾情流动采集终端系统和后台服务系统, 利用QuickMap网络地图服务平台提供的GIS运行环境, 采用离线地图解决了在网络通讯困难时的地图下载问题。 经过实际野外测试, 效果良好, 能满足地震现场工作队员的工作需要。     

LN多功能智能设备的研制

本文介绍了一种基于GSM(全球移动通信系统)网络SMS(短信业务)的多功能智能设备的工作原理及设计实现。它由一个无线通信模块(WAVECOM公司的Q24plus模块)和一个单片机(P89c668)为核心的监控单元组成,监控单元利用AT指令通过串口和GSM模块进行通信。它借助GSM模块Q24plus使用户能够通过短信便捷地对相关设备进行断电、上电和重启与备用设备切换等控制。     

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。     

分布式多通道电法电磁法数据同步采集系统

采集系统是电磁法仪器的重要组成部分,设计出高精度、低功耗的分布式采集系统是电磁法仪器研制的重点和难点.本文设计的采集系统集成了6个采集通道,每个采集通道的A/D转换器都选用了32位的ADS1282,并通过DAC1282来提供ADS1282校准和自检所需要的外部信号.采集部分的控制中心选用了MachXO2 ZE系列这款功耗极低的CPLD.为了保证同步采集的精度,设计中采用了GPS和OCXO协同授时的方案来提供同步时钟.采集系统具备MT、CSEM、SIP等测量功能.测试结果表明,本采集系统同步精度维持在1E-11以下,待机状态下功耗为0.32 W,运行功耗2.76 W,各通道短路噪声值均在μV级,信噪比在118 dB附近,满足设计要求.     

基于短距离应急通信技术的地震灾情采集技术研究与实现

快速、准确、全面地收集并分析灾情信息是抗震救援工作的重中之重。在破坏性地震发生以后,房屋建筑物,道路,桥梁和通信基站都会受到不同程度的毁坏,特别是偏远村镇,基建损毁将造成灾区通信受阻,形成孤岛,严重影响救援工作的开展。针对这一问题,提出了一种基于短距离应急通信技术的地震灾情采集方法,设计出一套适用于市县局部区域范围的短距离多模式地震应急通信模块以及配套的灾情采集软件系统,实现县域内城镇灾情数据快速采集和传输。短距离多模式地震应急通信模块集成了Wi-Fi、 ZigBee、 BT(Blue Tooth,蓝牙)和2G/3G/4G等多种通信模式,自主选择最优通信模式,最大化单个模块的覆盖范围。地震发生后,即使不依赖公共通信网络,通信模块也能快速组建有效的应急通信网络,保障地震灾情数据的及时传输。经过示范区实地测试,系统运作效果良好,能满足地震现场工作人员的工作需要。     

优化P-P、P-SV波联合采集观测系统设计方法

通过转换波射线追踪和求解Zoeppritz方程计算三种典型含油气砂岩模型的P-SV波与P-P波反射系数的比值,并将该比值的绝对值定义为控制因子G,以G值作为控制PP、P-SV波联合采集观测系统设计的主要参数,通过分析G值与入射角的关系,得出优化P—P、P—SV波联合采集观测系统设计的方案。     

数字采集系统在井下仪器综合观测中的应用

使用鹤壁市地震办公室池顺良等研制的与PC—1500连接的八路数字采集器以及水位、气压和温度传感器,自1986年5月底以来,分别在大兴县和昌平县的观测井中进行了试验观测。除了采集水位、气压和井温数据外,还采集了Sacks—Evertson体应变仪的观测数据。 数据采集器由PC—1500计算机程序控制,按程序要求将采集的数据打印下来,并按日存入磁带。该系统使用方便,采集的数据可由计算机进行实时处理,它是用来作为无人管理地震     

Use of Computers in the Field

Performing long-term pump tests, single-well aquifer tests and long-term ground water monitoring were, in the past, considered costly and labor-intensive tasks. However, because of recent advances in portable data acquisition systems, these field tests can be performed in a relatively cost-effective and efficient manner. Certain data acquisition systems (DAS) have unique options available. Recently developed and commonly used computers are the Envirolab®, the Paroscientific®, and the In-Situ®. The use of implementing DAS in ground water field studies has proved to be successful when compared to the many disadvantages of performing those tasks manually. Successful acquisition of aquifer characterization data using computerized methods is highly dependent on the implementation of proper field programming and operational procedures. In order to provide high qualify and meaningful data, the field operator must be familiar with proper equipment implementation and programming instructions. Once familiar with these procedures, the use of DAS in the field provides a cost-effective and efficient tool for aquifer testing.     

Imaging shallow structure with active-source surface wave signal recorded by distributed acoustic sensing arrays

Distributed acoustic sensing (DAS) is one recently developed seismic acquisition technique that is based on fiber-optic sensing. DAS provides dense spatial spacing that is useful to image shallow structure with surface waves. To test the feasibility of DAS in shallow structure imaging, the PoroTomo team conducted a DAS experiment with the vibroseis truck T-Rex in Brady’s Hot Springs, Nevada, USA. The Rayleigh waves excited by the vertical mode of the vibroseis truck were analyzed with the Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) method. Phase velocities between 5 and 20 Hz were successfully extracted for one segment of cable and were employed to build a shear-wave velocity model for the top 50 meters. The dispersion curves obtained with DAS agree well with the ones extracted from co-located geophones data and from the passive source Noise Correlation Functions (NCF). Comparing to the co-located geophone array, the higher sensor density that DAS arrays provides help reducing aliasing in dispersion analysis, and separating different surface wave modes. This study demonstrates the feasibility and advantage of DAS in imaging shallow structure with surface waves.     

分布式光纤声波传感器及其在天然地震学研究中的应用

分布式光纤声波传感器(Distributed Acoustic Sensing, DAS)是近年来兴起的超密集地震观测系统,具有一系列观测密度高、观测成本低、耐受恶劣环境等优势,在油气行业得到了广泛应用,也引起了天然地震学界的关注.本文简要回顾了DAS系统的测量原理、发展历程、技术方案、介绍了测量原理及其响应特性,然后围绕多个观测实验,介绍浅部结构成像、深部结构探测和地震监测三个方向的典型应用实例,最后讨论了DAS系统在天然地震学研究中应用面临的挑战和发展趋势.     

页岩气储层水平井压裂分布式光纤邻井微振动监测及震源位置成像

水力压裂是进行非常规油气储层改造,提高单井产量的必备技术.为了实现安全、高效压裂,通常使用地震检波器进行微地震监测和压裂效果评估.一般情况下,井中检波器数量较少且采集方位角较窄,难以获得准确的微地震震源位置,导致无法准确评估储层改造情况.通过将光纤永置式布设于页岩气储层水平井的套管外,我们实现了基于水平井光纤分布式声波传感（Distributed Acoustic Sensing,DAS）的全井段、宽方位、高密度水力压裂过程微振动实时监测,并进一步使用震源扫描算法对监测到的微地震有效事件进行震源位置成像.合成数据算例表明,与常规检波器技术相比,DAS技术具有以下两点优势：（1）DAS技术实现了水平井全井段监测,显著增加了监测数据的采集方位角,可以有效提升震源位置成像的空间分辨率;（2）DAS技术显著增加了监测数据的空间采样密度,可以有效提高低信噪比监测数据的震源位置成像精度.昭通页岩气储层水力压裂监测数据算例进一步验证了DAS技术的有效性,表明了宽方位、高密度的DAS数据可以获得高分辨率的震源位置成像结果,有助于提高储层改造效果评估的准确性.

     

分布式光纤声波传感系统在近地表成像中的应用Ⅰ：主动源高频面波

近年来发展的新型地震观测系统--分布式光纤声波传感器(DAS,Distributed Acoustic Sensing)可以实现低成本高密度观测,有望提高浅层结构成像的精度以及分辨率.最近国内研发了一系列具有自主知识产权的DAS设备,为验证国产设备在浅层结构研究中的可行性以及应用效果,2018年7月我们开展了一次DAS观测实验.实验采集了50kg落锤震源激发的地震信号,并采用多道面波分析方法提取了8~20Hz频段的主动源Rayleigh波相速度频散曲线,得到了实验区浅层30m的S波速度结构.获得的主动源面波频散曲线与共址检波器的结果吻合,也与背景噪声提取的结果具有较好的一致性,表明国产设备的可靠性和DAS在浅层结构主动源面波成像研究中的可行性.     

分布式光纤声波传感系统记录的交通噪声的干涉处理分析

分布式光纤声波传感系统(DAS)是近年来迅速发展的高密度、低成本的地震观测设备,已经在基于面波的速度层析反演、反射成像、微地震监测等多个领域显示巨大潜力.本文基于美国加利福尼亚州Garner Valley实验中DAS记录的交通噪声数据,分析交通噪声数据特点,并利用地震干涉方法从交通噪声记录提取出近地表传播的面波信息.结...     

分布式光纤声波传感微振动响应特征

分布式光纤声波传感技术(Distributed Acoustic Sensing, DAS)利用光纤中的瑞利散射来获取振动信息, 具有高密度、低成本、可长时监测等优点, 目前已经广泛应用于地震勘探领域.DAS系统可用于采集沿光纤轴向的应变或应变率, 且DAS响应与地震波传播方向和偏振方向有关.本文推导获得了不同震源模型的应变辐射花样, 并通过数值模拟获得了不同震源机制和不同布设条件下的分布式光纤微振动数据.理论合成算例结果表明, P波的应变辐射花样和速度辐射花样在各类震源机制条件下都具有较为相似的形态, 而S波的两种辐射花样在某些震源机制条件下具有较为明显的形态差异.此外, 包含DC(Double Couple, 双力偶)成分震源的S波DAS响应记录与常规速度检波器记录相比, 极性反转的位置具有较大差异.

     

320排 CT 前瞻性心电门控容积扫描窄采集窗设置的临床评价?

目的：通过低心率下宽采集窗与窄采集窗图像质量与辐射剂量对比,明确窄采集窗320排 CT 冠脉造影的临床应用价值。方法：前瞻性选取2015年9月至2016年1月拟行 CTCA 且心率（HR）≤65次/min、心率变异度（HRv）≤ 5次/min 的患者80例,平均年龄51岁（范围：36岁～83岁）。所选患者随机分为 A、B 两组,其中 A 组（n =40）采集期相设置为 R-R 间期70％～80％。B 组（n =40）采集期相设置为 R-R 间期30％～80％。两组设置管电压100 kV,依据体质量指数自动设置管电流300～580 mA。评价并比较 A、B 两组辐射剂量与图像质量。结果：A、B两组辐射剂量差异具有统计学意义（2.02 mSv ±0.78 mSv vs 4.35 mSv ±0.85 mSv,t =-12.474, P =0.000）。A 和 B 两组可评估率差异无统计学意义（χ2 =0.215,P =0.643）。A 组平均评分3.61±0.53,B 组平均评分3.71±0.48,Z =-3.074,P =0.002,差异有统计学意义。A、B 两组主动脉根部衰减值差异无统计学意义（t =-1.132,P =0.261）。结论：320排螺旋 CT 窄采集窗设置可以提供可评估的图像质量,从而大幅度减少辐射剂量。     

淮南深地实验室分布式光纤地震立体台阵观测数据分析

在淮南深地实验室布设了水泥固结的传感光缆,结合竖井中已有通信光缆,利用分布式光纤地震传感技术(DAS)构建了高密度的三分量立体台阵,开展了为期一年的连续观测.通过分析地下870 m的背景噪声记录,发现其日间变化幅度较小,这表明深地实验室受气压、温度和人类活动等的影响较小.然而,在低频段观测到明显增强的噪声,这给低频信号研究带来了一定困难.在连续记录中,识别出了多个地方震和区域震信号,尤其是获得了高质量的玛多地震P波信号.与共址地震仪数据的一致性表明DAS波形记录的可靠性.通过三分量DAS记录识别了Rayleigh面波信号,并利用多重滤波技术测量得到其群速度频散曲线;利用DAS应变率记录与共址宽频带地震仪的速度记录比值获得了相速度信息.两种方法测得的面波频散数据可用于研究速度结构.这些初步结果展现了深地实验室提供的超静环境以及三分量立体DAS台阵观测的优势,为后续进一步研究提供参考.