宽频带地震计招标要求

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jbhoaAAA井下地震计测试评估方案

井下地震计测试评估方案一、适用范围本方案规定了地震监测专业设备——井下地震计的测试项目和技术方法，测试内容包括井下地震计的功能及外观要求、主要性能指标、密闭性测试、倾斜稳定性测试等。

本方案适用于以井壁方式固定的井下地震计的测试，可作为井下地震计测试评估工作的技术依据。

:二、编制依据本大纲所规定的测试方法参阅了《测震台网专业设备入网检测规程》第5章和《地震观测仪器进网技术要求——地震仪（送审稿）》第7章的相关部分内容。

本大纲所规定的测试项目参阅了《井下地震计设备技术指标要求》的相关部分内容。

本大纲所规定的主要测试设备技术指标参阅了《地震专用设备质量检测平台-通用电子检测实验室》的相关部分内容。

三、测试项目￥1、功能及外观要求2、主要性能指标3、密闭性测试4、倾斜稳定性测试（指标类型定义参见《地震监测专业设备技术要求指标分类说明》）四、主要测试设备1、低失真信号发生器：要求可产生正弦波、方波等波形。

正弦波输出幅度μVpp～，频率范围～200kHz，失真度-100 dB（≤20kHz）。

2、可调直流电源：供电电压0v～36v可调，最大总电流输出>20A。

)3、数字示波器：要求带宽≥500MHz，最大采样率≥2G，模拟输入通道数≥2，数字输入通道≥8。

4、数字多用表：要求电压测量范围>0V～±20V，读数精度±（3ppm 读数+量程）。

5、通用地震数据采集器：A/D转换位数应≥24bit，±20 V量程时零输入噪声<μV，输入通道≥6。

6、倾斜台：台面直径≥150mm，可倾斜角度0°～10°，载重≥100kg。

7、密闭性实验舱：舱体直径≥150mm，舱体深度≥1500mm，压力范围0MPa～30MPa可调。

*五、测试方法1、功能及外观要求（1）观测分量通过文档与实物相结合进行实验认定。

可结合人工振动触发，判断其是否具备EW、NS、UD三个观测分量。

地震监测设备质量检测手册

地震监测设备质量检测手册第一章地震监测设备概述 (3)1.1 设备分类 (3)1.1.1 地震计 (3)1.1.2 地震信号传输设备 (3)1.1.3 数据采集与处理设备 (3)1.1.4 辅助设备 (3)1.2 设备功能与作用 (4)1.2.1 地震计 (4)1.2.2 地震信号传输设备 (4)1.2.3 数据采集与处理设备 (4)1.2.4 辅助设备 (4)第二章地震监测设备技术要求 (4)2.1 技术参数标准 (4)2.1.1 设备类型及功能 (4)2.1.2 技术参数 (4)2.2 设备结构要求 (5)2.2.1 设备外观 (5)2.2.2 设备结构 (5)2.3 功能指标要求 (5)2.3.1 精确度 (5)2.3.2 稳定性 (6)2.3.3 抗干扰能力 (6)2.3.4 可靠性 (6)第三章设备质量检测通用方法 (6)3.1 检测方法概述 (6)3.2 检测设备选择 (6)3.3 检测步骤及要求 (6)3.3.1 设备功能检测 (6)3.3.2 设备功能检测 (7)3.3.3 设备稳定性检测 (7)3.3.4 设备环境适应性检测 (7)第四章地震监测设备环境适应性检测 (7)4.1 环境因素影响 (7)4.2 环境适应性检测方法 (8)4.3 检测结果评价 (8)第五章地震监测设备可靠性检测 (8)5.1 可靠性指标 (8)5.2 可靠性检测方法 (9)5.3 检测结果分析 (9)第六章地震监测设备功能检测 (10)6.1 功能检测项目 (10)6.1.1 地震波信号采集功能 (10)6.1.2 地震波信号传输功能 (10)6.1.3 地震波信号处理功能 (10)6.1.4 地震波信号存储功能 (10)6.1.5 设备自检与故障诊断功能 (10)6.1.6 设备远程控制功能 (10)6.1.7 设备与其他系统的兼容性 (10)6.2 功能检测方法 (10)6.2.1 地震波信号采集功能检测 (10)6.2.2 地震波信号传输功能检测 (10)6.2.3 地震波信号处理功能检测 (10)6.2.4 地震波信号存储功能检测 (10)6.2.5 设备自检与故障诊断功能检测 (11)6.2.6 设备远程控制功能检测 (11)6.2.7 设备与其他系统的兼容性检测 (11)6.3 检测结果判定 (11)6.3.1 对于每个功能检测项目，根据检测方法得到的结果，判定设备功能是否符合标准要求。

中国的数字地震台网

引言中国的数字地震台网建设起步于２０世纪８０年代．１９８３年５月中国地震局与美国地质调查局开始规划设计中美合作的中国数字地震台网（ＣＤＳＮ），到１９８６年建成了由北京、佘山、牡丹江、海拉尔、乌鲁木齐、琼中、恩施、兰州、昆明等９个数字化地震台站，以及ＣＤＳＮ维修中心、数据管理中心组成的我国第一个国家级数字地震台网．１９９１年和１９９５年又分别增设了拉萨和西安２个数字地震台站．１９９３—２００１年，中美双方对ＣＤＳＮ进行了二期改造，使台网的硬件、软件系统符合美国地震学联合研究协会（ＩＲＩＳ）在全球建立的数字地震台网（ＧＳＮ）的技术规范．目前，ＣＤＳＮ是ＧＳＮ的一个重要组成部分（周公威等，１９９７）。

从１９９６年开始，在中央和地方政府的大力支持下，中国地震局进行了“中国数字地震监测系统”建设．根据台站均匀分布的原则，同时又要保证对于一些重点地区的加密观测，该监测系统分为国家数字地震台网、区域数字地震台网和流动数字地震台网３个层次（庄灿涛等，２００３），于２０００年底建成并投入使用．国家数字地震台网由４８个甚宽频带台站组成，其中３７个台站全部采用中国自行生产的观测仪器，改造了由中美合作建设的１１个台站，所有台站数据字长均为２４位，记录的波形数据通过卫星实时传输到国家数字地震台网中心；区域数字地震台网由２０个台网、２６７个数字地震台站组成，数据字长为１６位，记录的波形数据实时传输当地的区域地震台网中心；流动数字地震台网由１００套流动数字地震仪器组成，仪器配置与区域数字地震台网一致．１９９９—２００１年，建设了实时传输的首都圈（包括北京市、天津市及河北省）数字地震台网．该台网由１０７个台站组成，数据字长为２４位．从２００２年起新建成的国家数字地震台网、区域数字地震台网和首都圈数字地震台网进入了稳定的运行时期，并产出了大量的观测资料。

从２００３年起，中国地震局进行了“中国数字地震观测网络”项目建设，到２００７年底完成了由国家数字地震台网、区域数字地震台网、火山数字地震台网和流动数字地震台网组成的新一代中国数字地震观测系统．１国家数字地震台网国家数字地震台网是一个覆盖全国的地震监测台网，台站布局采用均匀分布的原则，由１５２个超宽频带和甚宽频带地震台站、２个小孔径地震台阵、１个国家地震台网中心和１个国家地震台网数据备份中心组成．１.１国家数字地震台站国家数字地震台站的建设是在原有４８个台站的基础上，新增１０４个甚宽频带数字地震台站，使台站数量达到１５２个（含国外７个台站）．除青藏高原部分地区外，全国大部分地区国家数字测震台站间距达到２５０ｋｍ左右，到２００７年底国内１４５个地震台站已经完成了建设任务．国家数字地震台站采用超宽频带观测系统与甚宽频带观测系统，观测场地相对比较好，大多数台站有观测山洞．在国内的１４５个台站中，有１０个ＣＤＳＮ台站使用ＳＴＳ-１甚宽频带仪器、ＳＴＳ-２宽频带仪器、ＧＳ-１３短周期仪器和ＦＢＡ-２３加速度地震仪器，兰州台的仪器更换为国产ＣＴＳ-１仪器．有１６个台站使用我国生产的ＪＣＺ-１超宽频带地震仪器，有１１９个台站使用ＣＴＳ-１、ＫＳ２０００和ＣＭＧ-３ＥＳＰＣＢ（井下仪器）甚宽频带地震仪器．ＪＣＺ-１甚宽频带地震仪在３６０ｓ—２０Ｈｚ频带内采用速度平坦型设计，在３６０ｓ—３０００ｓ频带内采用加速度平坦型设计．ＣＴＳ-１、ＫＳ-２０００和ＣＭＧ-３ＥＳＰＣＢ三种宽频带地震仪均采用速度平坦型设计，频带宽度均为１２０ｓ—５０Ｈｚ．ＳＴＳ-１甚宽频带地震仪采用速度平坦型设计，频带宽度为３６０ｓ—８．５Ｈｚ；ＳＴＳ-２宽频带地震仪采用速度平坦型设计，频带宽度为１２０ｓ—４０Ｈｚ；ＧＳ-１３短周期仪器的频带宽度为１ｓ—３０Ｈｚ．另外，在渤海、东海海域建设２个海底试验地震台站，为今后开展海洋地震观测积累经验．１.２小孔径地震台阵为了加强中国西部地震监测能力，在西藏那曲、新疆和田建设２个小孔径台阵．每个台阵均采用圆形阵列方式设计技术方案，台阵的孔径为３ｋｍ，由９个子台组成，分为阵心（１个台）、内环（３个台）、外环（５个台），呈近均匀几何分布，内环半径为５００ｍ左右，外环半径为１５００ｍ左右．两个台阵中心台站的仪器都采用ＣＴＳ-１甚宽频带地震计．那曲台阵的其余台站采用ＤＳ-４Ｄ短周期地震计，和田台阵的其余台站采用ＣＭＧ-４０Ｔ-１短周期地震计．ＤＳ-４Ｄ和ＣＭＧ-４０Ｔ-１短周期地震计均采用速度平坦型设计，其频带宽度都是２ｓ—５０Ｈｚ．子台全部配备２４位数据采集器，实现了ＩＰ数据传输和本地存储．台阵子台实时波形数据分别汇集到西藏地震台网中心和新疆地震台网中心，并转发到国家地震台网中心．１.３国家地震台网中心国家地震台网中心设在中国地震台网中心，是全国的地震数据汇集与转发、地震速报与编目、地震数据管理与服务、测震台网运行监控与技术管理中心．国家地震台网中心能够实时汇集１４５个国家数字地震台、２个小孔径台阵、６个火山台网连续波形数据，准实时汇集７９２个区域数字地震台站的数据，并从美国地质调查局地震信息中心（ＵＳＧＳ／ＮＥＩＣ）准实时汇集全球地震台网（ＧＳＮ）７７个台站的地震波形数据；各区域地震台网中心能够通过国家地震台网中心准实时收集临近区域地震台网部分台站的波形数据，时间延迟在５ｓ之内，能够有效解决网外和网缘地震速报和地震编目问题．国家地震台网中心通过国家数字地震台站和区域数字地震台站资料的联合应用，能够对中国大陆绝大部分地区的地震监测能力达到ML２.５，其中对华北大部分地区、东北、华中、西北部分地区及东部沿海地区地震监测能力达到ML２.０，部分地震重点监视防御区、人口密集的主要城市达到ML１.５；通过全球地震台网与国家地震台网数据的联合应用，大幅度提高了对我国边境地区和国外地震的速报速度和定位精度．国家地震台网中心对国内及邻区的MS≥４.５的地震速报初定位时间不超过１０分钟，精定位时间不超过２０分钟；对区域数字测震台网内ML≥３的地震速报时间不超过１０分钟；３０分钟之内完成对国内MS≥４．５地震的震源机制解的速报．国家地震台网中心已经建立技术比较先进、功能比较齐全、基本能够满足不同用户需求的地震数据管理与服务系统，用户可以通过网站下载国家数字地震台网、各区域数字地震台网的地震事件波形数据、地震目录、震相数据、震源机制解等数据．该网址为：ｈｔｔｐ：∥ｄａｔａ．ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．ｃｎ和ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｃｓｎｄｍｃ．ａｃ．ｃｎ（刘瑞丰等，２００７）．为了确保国家地震台网中心的数据安全，在中国地震局地球物理研究所建立了国家地震台网数据备份中心，对国家地震台网中心所汇集的实时数据、准实时数据进行在线数据备份，并依托地球物理研究所地震学和地球内部物理学学科优势，通过系统集成构建高性能、高可靠性的地震数据平台和计算平台，实现面向地震科学研究、面向国家各个行业需求的科学研究产品开发与计算能力．２区域数字地震台网区域数字地震台网是用于监视一个区域地震活动性的地震台网．“十五”项目完成后我国已建立了由６８５个台站组成的３１个区域数字地震台网，基本覆盖了我国地震活动频繁地区、经济发达地区和人口稠密地区，使我国３１个省、自治区和直辖市都有一个区域数字地震台网，再加上已经建成的首都圈１０７个区域数字地震台站，台站总数达７９２个，台站之间距离达到３０—６０ｋｍ，新疆及青藏高原等部分地区间距达到１００—２００ｋｍ左右．区域数字地震台站一般采用的是宽频带观测系统与井下短周期观测系统，观测场地主要有地表型与井下型两大类型．使用的宽频带仪器有ＣＭＧ-３ＥＳＰＣ、ＣＭＧ-３ＥＳＰＣＢ、ＢＢＶＳ-６０和ＫＳ-２００Ｍ，频带宽度为６０ｓ—５０Ｈｚ；使用的短周期仪器有ＪＤＦ-２、ＦＳＳ-３ＤＢＨ和ＦＳＳ-３Ｂ，频带宽度为２ｓ—５０Ｈｚ．这些仪器都采用速度平坦型设计．区域数字地震台网的主要任务是对其网ML≥３地震速报初报时间不超过３分钟，最终速报时间不超过１５分钟；对其网内地震监测能力达到ML２.５，对地震重点监视防御区、人口密集的主要城市以及东部沿海地区达到ML１.５；在各省地震局的组织下编辑台网观测报告，为地震预报、科学研究提供资料服务．３火山数字地震台网目前，全国共有６个火山数字地震台网，共３３个数字地震台站．其中，吉林省长白山火山台网有１０个台站，吉林省龙岗火山台网有４个台站，云南省腾冲火山台网有８个台站，黑龙江省五大连池火山台网有３个台站，黑龙江省镜泊湖火山台网有４个台站，海南省琼北火山台网有４个台站．火山地震台站安装６０ｓ—４０Ｈｚ的宽频带地震计或２ｓ—５０Ｈｚ的短周期地震计，采用无人职守、网络监控、准实时数据传输工作方式，可实现对６个火山地区地震监测能力达到ML１.０的监控．４流动数字地震台网流动数字测震台网分为地震现场应急流动台网和科学探测台阵两部分，地震仪器的数量为８００套．４.１地震现场应急流动台网该台网主要是用在大震前的前震观测和震后的余震监测．在大地震前作为地震的加密观测，进行高精度的地震定位，对可能发生大地震的区域地震活动背景作动态跟踪监测，为开展区域地震活动性研究和地震预测研究服务；在大地震后用于现场的余震监测，记录大地震后的余震活动变化，为判断地震的发展趋势提供依据，也为进一步研究震源特征、探索地震的发生和发展过程积累基础资料．购置２００套流动数字地震仪器，组建１９个地震应急现场流动数字测震台网．仪器采用６０ｓ—４０Ｈｚ的宽频带地震计，或２ｓ—５０Ｈｚ的短周期地震计．４.２科学探测台阵科学探测台阵可以根据不同科学目的，在研究区域内开展不同方式、不同规模的观测．对于密集台阵，其台站的间距可以达到公里级．高分辨率观测阵列的记录资料可以得到相应的高分辨率的研究结果．利用这种高分辨率台阵的记录进行地震定位、震源机制、震源破裂过程和地震成像研究，并可以大大改善研究结果的精度．作为地球深部高分辨探测的重要手段，科学台阵不但用于地震科学研究，而且为地球科学研究提供了重要工具，在地球科学中具有非常广泛的应用．科学探测台阵系统建设的总体目标是建成具有国际先进水平的地震科学探测台阵及其支持系统，为地震科学研究提供高水平观测平台和基础数据服务平台．科学探测台阵系统由６个子系统组成：流动观测仪器系统、观测单元监控管理系统、可控震源系统、流动观测技术保障系统、流动观测数据中心和流动观测实验场．流动观测仪器系统是科学探测台阵系统的核心部分，由６００台ＧUＲＡＬＰ地震计、６００台ＲＥＦＴＥＫ-１３０Ｂ数据采集器和６００套太阳能供电系统组成．其中，有１０台ＣＭＧ-３Ｔ甚宽带地震仪、５００台ＣＭＧ-３ＥＳＰＣ宽频带流动地震仪、９０台ＣＭＧ-４０Ｔ短周期地震仪；甚宽频带地震仪的频带宽度为１２０ｓ—４０Ｈｚ，宽频带地震仪的频带宽度６０ｓ—４０Ｈｚ，短周期地震仪的频带宽度为２ｓ—５０Ｈｚ．科学探测台阵系统由中国地震局地球物理研究所运行与管理．５结语通过“中国数字地震观测网络”项目建设，中国地震监测系统全面完成了从模拟记录向数字记录的转变，建成了由国家数字地震台网、３１个区域数字地震台网、６个火山地震台网和流动地震台网组成的数字地震观测系统，标志着中国的地震观测已经进入了数字时代．“十一五”期间，要进一步优化观测台网布局，填补空白监测区域，扩大海域观测试验，构建布局更为合理、覆盖我国大陆及周边海域的地震监测系统，初步形成覆盖我国大陆及近海海域的地震活动图象、地球物理基本场、地下物性结构等地震背景场的监测和探测能力，形成地震背景场数据产品加工能力，为地震预测、地球科学研究、国家经济建设和社会公众提供更加丰富的数据服务．本工作得到国际地震学与地球内部物理学协会（ＩＡＳＰＥＩ）中国委员会的支持和帮助，在此表示衷心感谢．参考文献刘瑞丰，蔡晋安，彭克银，单新建，代光辉，田力，庞丽娜，张爱武．２００７．地震科学数据共享工程［Ｊ］．地震，２７（２）：９-１６．周公威，陈运泰，吴忠良．１９９７．中国数字地震台网的数据在中国地震学中的应用［Ｊ］．地震地磁观测与研究，１８（５）：６８-７９．庄灿涛，阴朝民，吴忠良．２００３．数字地震观测技术［Ｍ］．北京：地震出版社：１- １５．（注：本文2008年发表在《地震学报》，30（5）：533-539。

bbvs60培训资料

6 输出阻抗 7 标定功能 8 失真度 9 横向振动抑制
小于 100Ω 标定线圈内阻 70Ω，标定灵敏度 10V⋅s/m 总谐波失真度小于-80dB 优于 10-2
10 最低寄生共振频率 11 电源 12 工作环境
大于 100Hz 直流供电+12V（9V～18V） -20°C~+50°C
13 封装 14 运输防振包装
2.1 机械系统简介·································································3 2.2 反馈系统工作原理·························································4 2.3 标定 ················································································5 2.4 控制系统 ········································································6 3．BBVS-60 宽频带地震计传递函数 ·········································7 3.1 传递函数 ········································································7 3.2 频率特性 ········································································8 4．BBVS-60 宽频带地震计技术指标 ·········································9 4.1 技术指标 ········································································9 4.2 BBVS-60 系统噪声谱 ··················································10 5． BBVS-60 宽频带地震计的运输与安装 ·······························11 5.1 BBVS-60 地震计的运输 ··············································11 5.2 BBVS-60 地震计工作环境要求 ··································11 5.3 BBVS-60 地震计的安装 ··············································12 6．BBVS-60 宽频带地震计的接口说明 ·····································15

成都地震台JCZ—1与JCZ—1T甚宽频带地震仪对比观测分析

成都地震台JCZ—1与JCZ—1T甚宽频带地震仪对比观测分析作者：田文德叶建庆胡俊明来源：《地震研究》2013年第03期摘要：采用成都基准地震台JCZ-1型和JCZ-1T甚宽频带数字地震仪同一时间段记录的地方震、近震和远震的地脉动噪声做功率谱分析。

结果表明，JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪在主要频带内对地噪声的响应程度是一致的。

在高频端和低频端JCZ-1T型地震计分辨率更高，且信噪比更高，高出10～20 dB。

JCZ-1型地震计由于长期使用导致材料老化以及受环境温度或气流微量变化的影响，地震计的噪声较高，可能对地震波记录的幅值产生5%左右的影响。

JCZ-1T型地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施是可靠的。

关键词：甚宽频带数字地震仪；对比观测；噪声测试；功率谱分析中图分类号：P315622文献标识码：A文章编号：1000-0666（2013）03-0372-070引言JCZ-1型甚宽频带地震计是中国国家数字地震台网于20世纪90年代末在全国十几个观测环境较优的台站中使用的高性能仪器，由一个垂直向和两个水平向地震计组成，为分体式装置，频带为20 Hz-DC（中国地震局监测预报司，2003）。

JCZ-1T型是JCZ-1型甚宽频带地震计的改进型，为三分量一体机，带宽为50 Hz-DC。

成都基准地震台于1999年7月1日安装试运行JCZ-1型数字地震仪，2000年1月1日开始正式记录。

2012年1月8日成都基准地震台在同一仪器墩上加装了一套JCZ-1T型地震计，设计思路是替换已使用了12年的JCZ-1型地震计。

甚宽频带地震计对观测环境噪声、温度变化、气压变化比短周期地震计和一般的宽频带地震计有更高的要求。

成都基准地震台在JCZ-1T型甚宽频带地震计安装过程中，经过反复调试、比对、与厂家交流探讨，研究可能影响地震计正常工作的因素并采取了相应的防护措施。

为了检验和检测两套甚宽频带地震计各项性能的一致性，JCZ-1T型甚宽频带地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施的可靠性，笔者取同一时间段两套仪器记录的地脉动噪声进行功率谱密度分析，同时对同一时段记录的地方震、近震和远震进行功率谱分析，从实际观测的角度研究分析两套甚宽频带地震仪在相同观测环境下记录的数字振动波形数据。

TDV-60B宽频带地震计的调零设计

TDV-60B宽频带地震计的调零设计摘要：本文介绍了宽频带地震计的调零方法，并阐述了如何利用单片机实现电子自动调零关键词：宽频带地震计，电子调零，单片机，C51引言TDV-60B宽频带地震计是一款差动电容式力平衡反馈式地震计，实现了宽频带范围内高灵敏度的地震信号观测。

如此高的灵敏度，在加上相对比较复杂的精密电容换能机械结构，使得宽频带地震计需要调零才能正常工作。

并且，宽频带地震计容易受到温度、气压、倾斜等外界因素的影响，而偏离正常工作点。

这就更要求宽频带地震计需要有一个方便、快捷且精准的调零机制。

1 调零原理力平衡反馈宽频带地震计的输出正比于地面运动速度，TDV-60B在60S~50Hz 内速度输出平坦。

其原理框图如图1所示，反馈网络中存在三条反馈支路，分别是微分反馈、比例反馈和积分反馈。

在三条反馈支路的共同作用下，TDV-60B的反馈周期达到60S，即反馈后的地震计，相当于它的固有自振周期变成了60S。

如果在这种反馈模式下进行调零，将很不方便：电机每调一次，需要很长时间的稳定；甚至，如果零点偏移太远，地震计根本没法工作正常。

图1 力平衡反馈宽频带地震计原理框图图1中，如果没有了积分反馈支路，再相应的调整RC反馈网络（微分电容C 减小），就得到了力平衡反馈加速度计原理框图，见图2。

上面图3为调零设计的原理框图。

零位信号：摆锤偏离平衡位置的指示输出，±10V电压范围。

供ADUC812做调零监测使用，并且输出到数据采集器，方便及时观测电阻网络：将±10V零位电压线性转换为0~2.5V，ADUC812的A/D通道的监测电压范围为0~2.5V数据采集器：给宽频带地震计发送调零信号。

ADUC812：控制整个调零过程串口输出：调零时及时输出当前各分量的零点值，方便电路调试用H桥：电机驱动电路电机：三分向精密电机3 程序设计电子调零前，宽频带地震计先依据机箱顶部的水平气泡，通过地脚螺丝将地震计粗调水平，然后才启动电子调零对内部的机械结构做精确调整。

宽频带地震计培训手册-BBVS-60

BBVS-60宽频带地震计培训手册（与GL-S60为同一款设备）合肥震中工程技术有限公司2019年3月目录1、BBVS-60宽频带地震计快速使用指南 (1)1.1、BBVS-60地震计简介 (1)1.2、BBVS-60宽频带地震计的主要特点为 (1)1.3、BBVS-60宽频带地震计外观 (2)2、BBVS-60的运输与工作环境 (3)2.1、运输 (3)2.2、工作环境 (3)3、BBVS-60的安装 (4)3.1、准备工作 (4)3.2、安放与定方位 (4)3.2.1、移动地震计至工作台 (4)3.2.2、安放与定方位简图 (5)3.2.3、调节底座水平 (6)3.2、松摆 (7)3.3、BBVS-60与数据采集器的连接 (8)3.3.1、连接 (8)3.3.2、上电调零 (8)3.4、软件连接 (10)3.4.1、安装连接软件 (10)3.4.2、设置相关仪器参数和运行图 (10)4、BBVS-60的日常检测与维护 (12)4.1、BBVS-60的标定 (12)4.2、BBVS-60的远程零位监控 (12)4.3、BBVS-60的回收 (14)5、BBVS-60的技术指标 (17)6、BBVS-60接口定义说明 (18)1、BBVS-60宽频带地震计快速使用指南1.1、BBVS-60地震计简介BBVS-60宽频带地震计是北京港震仪器设备有限公司研制的位移换能力平衡反馈式宽频带地震计。

它由三个独立分向的传感器(一个垂直向、二个水平向)一体化安装组成，内置电子反馈电路、控制电路、电源变换电路，噪声水平低、动态范围大，安装使用方便。

1.2、BBVS-60宽频带地震计的主要特点为●三分向一体安装，位移换能，采用力平衡负反馈系统，传递函数稳定●频带范围为60秒～50赫兹，速度响应平坦●仪器自身噪声低于最小噪声模型NLNM（100秒～10赫兹）●外置锁摆、松摆，无需打开外壳●具有远程零点监控、遥控调零功能●单12V直流电源供电，低功耗第 1 页第 2 页1.3、BBVS-60宽频带地震计外观图1 BBVS-60宽频带地震计外观 1. 外壳 6. 松摆、锁摆镙钉（共3个）2. 底座 7. 水平调节底脚镙钉（共3个）3. 外壳固定镙钉（共6个） 8. 底脚镙钉锁紧环（共3个）4. 铭牌 9. 水平泡（共2个）5. 信号接口插座 10.方位基准面39524 8 7 10162、BBVS-60的运输与工作环境2.1、运输在三分向机械摆体均被可靠地锁定、并且装入特制的减震包装箱中以后，BBVS-60宽频带地震计可以采用多种方式运输，包括飞机、火车、汽车等。

六安地区BBVS-60与KS-2000宽带地震计系统性能分析

２标定数据处理
对台站ＢＶＳ６Ｂ－０地震计与ＥＡＳ２ＩＤ一４Ｐ采集器构成系统和ＫＳ２０一００地震计与ＳＭＡＲ一Ｔ２Ｒ采集器构成系统分别进行正弦标定，－００系统标定频点为：０、Ｏｓ５、０Ｓ４ＫＳ２０１０Ｓ６、ＯＳ１、１Ｈｚ５Ｈｚ１、０Ｈｚ３、４ＨｚＢＶＳ６、标定频点为：０、０、０Ｓ４、２０Ｓ１０Ｓ６、０Ｓ２、０Ｓ１Ｈｚ５Ｈｚ９Ｈｚ１、９Ｈｚ４、４Ｈｚ０ｓ１、、、、９Ｈｚ３、１Ｈｚ４。两个仪器系统正弦标定波形见图１，
台基噪声功率谱密度曲线（３。数据处理后获得同一时段记录。表）
表３佛子岭地震台同一时段、种地震计系统记录噪声功率谱密度Ｒ两ＭＳ值
ＴａｌＲＭＳｖｌｓｏｅｏｄｉｇｎｏｓｗｅｐｅｔｕｍｅｉｉｓｏｂｅ３ａｕｅｆｒｃｒｎｉｅｐｏｒｓｃｒｄｎｓｔｅｆｔｅｓｏｒｐｔＦｏｉｉｅｓｉａｔｏｔｓｍｅｔｍｅｗｏｓｉｍｇａｈｓａｚｌｎｇＳｉｍｃＳｔｉｎａａｉ
地震计安装密封罩，选取２１００年９月１２日００时Ｏ０分一２３时５分（４小时）９２两个系统连续地动数据，分别进行地动噪声功率谱密度ＲＭＳ值计算，制ＢＶＳ６绘Ｂ一Ｏ与ＫＳ２０器系统一００仪

房屋抗震检测招标文件

一、招标公告根据《中华人民共和国招标投标法》及相关法律法规的规定，经有关管理部门批准，我单位现对以下项目进行公开招标，欢迎具备相应资质的单位参加投标。

项目名称：房屋抗震检测项目地点：[具体地址]招标单位：[招标单位名称]招标编号：[招标编号]发布日期：[发布日期]投标截止日期：[投标截止日期]开标日期：[开标日期]二、项目概况1. 项目背景：随着我国经济的快速发展，城市建设规模不断扩大，房屋抗震安全成为社会关注的焦点。

为提高房屋抗震性能，确保人民群众生命财产安全，现对房屋进行抗震检测。

2. 项目规模：本次招标项目共涉及[具体数量]栋房屋，总建筑面积约[具体面积]平方米。

3. 项目内容：包括房屋结构、地基基础、抗震设防等方面的检测。

4. 项目工期：[具体工期]三、投标人资格要求1. 具有独立法人资格，持有有效的营业执照。

2. 具有房屋建筑工程专业甲级或以上资质。

3. 具有良好的社会信誉和商业信誉，无不良记录。

4. 具有完善的检测设备和专业技术团队。

5. 近三年内至少完成过[具体数量]项类似项目的检测工作。

6. 投标人需提供以下证明材料：（1）营业执照副本复印件；（2）资质证书副本复印件；（3）法定代表人身份证明及授权委托书；（4）检测设备清单及检测设备性能参数；（5）检测人员名单及资格证书复印件；（6）类似项目业绩证明材料。

四、招标文件获取1. 招标文件获取方式：投标人可于[获取时间]至[获取截止时间]到[获取地点]购买招标文件。

2. 招标文件售价：[具体价格]元/套。

3. 招标文件内容：招标文件包含招标公告、投标人须知、合同条款、技术规范、工程量清单、图纸等。

五、投标文件递交1. 投标文件递交截止时间：[递交截止时间]。

2. 投标文件递交地点：[递交地点]。

3. 投标文件应包括以下内容：（1）投标函；（2）法定代表人身份证明及授权委托书；（3）投标报价；（4）施工组织设计；（5）检测方案及质量保证措施；（6）项目经理及主要技术人员简历；（7）类似项目业绩证明材料；（8）资格审查资料。

一体化低功耗宽频带数字地震仪研制

一体化低功耗宽频带数字地震仪研制彭朝勇;杨建思;薛兵;陈阳;朱小毅;张妍;李江【摘要】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(60 s-80 Hz)、动态范围高(＞140 dB)、功耗低(0.6 W)、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.【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】10页(P146-155)【关键词】一体化;宽频带地震仪;低功耗;仪器校正;流动观测;玉树Ms7.1地震【作者】彭朝勇;杨建思;薛兵;陈阳;朱小毅;张妍;李江【作者单位】中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100036 中国地震局地震预测研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100036 中国地震局地震预测研究所;中国北京100036 中国地震局地震预测研究所;中国北京100036 中国地震局地震预测研究所;中国北京102628 北京港震机电技术有限公司;中国北京100036 中国地震局地震预测研究所【正文语种】中文【中图分类】P315.62引言流动数字地震台网作为“‘十五’中国数字地震观测网络”项目建成的新一代中国数字地震观测系统的一部分，在我国地震观测事业中发挥着重要作用（刘瑞丰等，2008；郑秀芬等，2009）.流动数字地震观测设备必须满足流动性要求（郭建，刘光鼎，2009；陆其鹄等，2009），因此组成流动数字地震观测系统的各个设备必须具有体积小、重量轻、功耗低等特点（游庆瑜等，2003；李江等，2010）.另外，流动观测现场一般都不具备交流电源，而是采用蓄电池或太阳能电池供电.在这种情况下，观测设备的功耗越低，则耗电越少，采用容量不太大的蓄电池或太阳能电池即可工作，从而有助于降低观测成本.当前，我国流动地震观测中使用的观测仪器，有进口的，也有国内自制的，基本都是将独自存在的地震计与地震数据采集器通过电缆连接而成（陈祖斌等，2006；王超等，2007）.在这种情况下，进行流动观测时，需要同时运输地震计和地震数据采集器，增加了观测成本和安装成本.目前，国际上一体化低功耗宽频带数字地震仪的种类并不多，成为正常销售产品的只有英国Guralp公司生产的CMG-40TDE.在本项设备完成研制之前，我国还没有自行研制的用于野外流动地震观测的一体化数字地震仪.为此，在中国地震局统一组织下，中国地震局地震预测研究所开发出了新型的集地震信号提取、数据采集、记录和服务为一体的低功耗宽频带数字地震仪，并于2010年5月将该仪器投入到青海玉树MS7.1地震活动现场进行流动观测.1 整机系统总体设计与结构图1 宽频带数字地震仪总体结构Fig.1 Global structure of the broadbanddigital seismograph一体化低功耗宽频带数字地震仪研制项目组在经过充分的预研、调查和研制准备后，确定了总体技术方案.图1是该地震仪的外观和内部实体图.从图1可以看出，整机系统外观结构由以下部分组成：底座、三分向宽频带数字机械摆、4层电路板和机壳.底座上安装航空插座，向外提供各种输入／输出接口.为了减少接口数量，我们将网络通信接口和串口通信接口合二为一，只向外提供电源、通信和授时模块3个接口.另外，底座上还添加了3个底脚螺丝和一个水平气泡用于系统安装时调平.宽频带数字地震仪的机械摆通过扁平电缆与上层电路板之间进行连接.从底座伸出3根立柱，用于支撑4块电路板：前级放大电路板（AMP板）、反馈及采集电路板（ADC板）、电源及控制电路板（PWR板）和CPU板.AMP板生成驱动地震计电容极板的振荡信号，并完成地震计输出小信号的放大和解调；ADC板负责将地震计输出的模拟电平转换成数字量，并完成地震计反馈控制；PWR板提供仪器所有的数字电路供电（＋3.3V）、模拟电路供电（±12V，±3.5V）以及部分控制电路供电；CPU板上运行Linux操作系统，提供数据采集管理、数据存贮、数据网络服务等功能.4层电路板之间分别用一定高度的有机玻璃套环进行定位，下方通过立柱上的小台阶进行定位，上方通过金属套环和顶丝固定在立柱上.为了便于携带安装，机壳上设计有拎手，同时在拎手上增加“N”方向指示.机壳上还设计了一个CF卡盖，方便用户在野外观测时随时更换CF卡.下面从硬件模块、低功耗处理和仪器校正等3个方面进行详细说明.1.1 硬件功能设计该地震仪对应的硬件结构如图2所示，由4大部分组成：宽频带地震计、数据采集、FPGA控制和微控制单元.图2 宽频带数字地震仪硬件结构Fig.2 Hardware structure of the broad-band digital seismograph1.1.1 宽频带地震计宽频带地震计是由一个垂直分向和两个水平分向组成的三位一体式结构的地震计.每个分向均为一体式独立结构，可以单独拆卸下来，其工作原理如图3所示.当地面运动时，由电容换能器产生的电压信号经放大后进入反馈网络产生反馈电流，流经反馈线圈产生反馈力.1.1.2 高精度数据采集一体化地震仪数据采集部分由前置放大、24位A／D转换、辅助采集通道、高稳定度晶体振荡电路等单元组成.为了将地震计输出的微小地震信号调整成24位A／D转换器所需要的信号大小，采集器三通道前置放大由3级基本电路组成.第一级小信号输入的放大电路采用场效应管组成的单端输入、双端输出的差分放大电路.使用场效应管可以提高输入阻抗，达到与电容换能器极板匹配的目的.第二级解调电路部分通过控制信号对高速模拟开关MAX353进行通道切换，从而达到调制目的.第三级放大电路由运算放大器LT6011和电容、电阻构成，形成差分平衡输出.实际使用中，该电路仅仅保留了直流增益.24位A／D转换器采用TI公司生产的ADS1281，其内部集成了可配置的数字滤波器.在电路连接上，采用引脚设置方式.在4.096MHz的工作时钟下，第一级SINC滤波器的抽取比为16；第二级为最小相位FIR数字滤波，抽取比为32.ADS1281的输出采样率为2kHz.辅助通道采样率固定为10Hz，用于电源电压量监测和宽频带地震计三分向零位监测.所采用的ADS7822是一种12位串行高速、采集速率可达75kHz的微功耗ADC芯片.ADS7822的输入端为“多选一”模拟开关，输入端采用高阻值电阻分压网络实现±10V的采集量程.由于ADS7822为单电源供电设计，模拟输入端电压范围不能超过供电电压范围，因此需要通过运算放大器对采集到的模拟量进行电平转化及平移.采集到的数字信号通过SPI接口送到CPU板.晶体振荡器主要提供数据采集ADS1281的采样时钟和可编程门阵列FPGA的时钟计数脉冲.选择稳定度优于10－6的TCXO模块，并带有压控输入端，在对钟的状态下，对晶振进行频率调节.TCXO晶振采用T11A（8.192MHz），其工作电压为3.3VDC±5%，频率稳定度≤±1.0×10－6，控制电压变化范围为0.5—2.5V（中心电压1.5VDC），频率牵引范围≥±10×10－6，斜率为正.由12位DAC7513提供TCXO的控制电压，通过CPU的SPI接口进行控制.1.1.3 FPGA控制逻辑一体化地震仪对数据采集通道、GPS码和SSC数据收发进行逻辑控制的所有功能仅由1枚FPGA芯片完成（Yu et al，2010）.该芯片采用Altera公司出产的具有20 060个逻辑门的EP1C3T144C8芯片.FPGA控制逻辑采用模块化的设计方法，其中包括：① 数据采集模块.每个ADS1281对应一个采集模块，当检测到DRDY有效时，FPGA向ADS1281连续发送32个SCLK信号，同时读取输出的32位数据到32位移位寄存器，等32位数据读取完成时，移动该数据到锁存寄存器，并设置数据标识为“有效”，以便SSC数据上行模块获取该数据；②IRIG-B码接收模块.根据IRIG-B码格式对GPS输入信号进行解析并生成6个16位数据缓存到6个寄存器中；③ 秒沿处理模块.当PPS秒沿到时，获取4.096MHz晶振计数值并缓存；④SSC数据上行模块.定时检测每个锁存的寄存器是否有新的数据，如果有，则根据类型对数据增加数据类型标识，生成32位数据并通过SSC将数据发送到CPU；⑤SSC数据下行模块.当进行地震计标定处理时，将标定数据从CPU通过SSC传输到1 024字节的FIFO缓冲区，并按照每1ms 1个数据的方式发送到DA 控制器进行标定控制.1.1.4 微控制单元微控制单元选用Atmel公司的AT91SAM9263CPU.该CPU采用ARM926EJ-S核心，最高时钟为240MHz.CPU与FPGA之间采用同步串行控制器SSC进行数据接收与命令发送操作.由于SSC接口配置了专用外设DMA控制器PDC，显著降低了外设与存储器之间数据传输所需的时钟周期数，因此提高了微控制器的性能，数据传输效率高，CPU负荷小，不会出现采集数据丢失的现象.微控制单元内置嵌入式Linux操作系统，同时在操作系统核心内实现了数据采集管理、FIR数字滤波运算（同时进行1，10，20，50，100，200和500Hz线性相位和最小相位滤波计算）、地震计控制等功能，并通过网络接口提供实时数据服务和参数设置.软件系统的主要功能包括：参数设置与管理、实时数据记录（存储于8GB CF卡上）、地震事件检测与记录、网络数据服务（提供低延时网络数据传输功能，用于“预警”处理）、主动发送服务、串口数据服务、标定处控制（提供脉冲、正弦、伪随机二进制码等3种标定信号）、GPS时间服务、地震计调零、存储空间监测与管理和系统运行监控等（王洪体等，2006）.1.2 低功耗处理为了降低整机系统功耗，使其能够适合流动观测的要求，在仪器设计时作了以下4种处理：①通过修改U-Boot和Linux内核程序，将ARM CPU主频频率由原来的200MHz降低到143MHz；② 增加了网络电源开断控制按钮，使得在不进行网络数据传输的情况下，用户可以关闭网络电源；③ 授时服务由原来的连续GPS授时模式，修改为间隔式GPS授时，即当一次GPS授时完成后，自动关闭GPS电源，并在下一次授时时，重新打开GPS电源进行服务；④LED显示15分钟后，自动关闭其背光电源.1.3 仪器校正传统的地震计与地震数据采集器分开设计的方式极少考虑对仪器的输出数据进行各种校正处理，主要是因为地震计与地震数据采集器不进行成套销售，或者由于某些公司只生产地震计或者地震数据采集器，所以用户方进行数据校正难度很大.采用一体化的设计，可以大大降低该项工作的难度，直接在仪器生产时就可以进行数据校正.1.3.1 灵敏度校正由于各台仪器的灵敏度往往都会有一些偏差，为了将3个通道的灵敏度都调节到500 counts／μm／s，需要对灵敏度因子进行修正.具体方法为：首先通过对比法（专业设备性能指标测试检测方法标准研究课题组，2011）得到地震仪的三分向灵敏度S，然后分别计算三分向灵敏度调节因子：将上式得到的调节因子K存入仪器的存储器中，最后在获取数据时自动乘以该因子就可以得到灵敏度校正后的输出结果.1.3.2 标准方位和正交性校正由于地震计内部装配误差等因素，地震计实际传感方向与标示方向并不一致.实际传感方向用xyz来表示，它们与ENU不重合，而是有一个小角度的误差，可采用如下公式进行消除：式中，vx，vy和vz是地震计原始记录的EW，NS和UD 3个地动速度分量；vEW，vNS和vUD是通过校正后输出的数据；αNS，αEW为地震计NS分向和EW分向的方位角；αUD为地震计垂直分向在水平面投影的方位角；βNS和βEW 分别为地震计NS分向和EW分向相对于水平面的仰角，βUD为地震计垂直分向偏离铅锤线的角度.6个角度量可通过对比法或者振动台法测得的结果经过拟合后得出（专业设备性能指标测试检测方法标准研究课题组，2011）.2 系统测试2.1 简介样机完成后，我们分别于2010年3月和9月在中国地震局地震预测研究所测震实验室和河北沽源九连城地震计测试基地依据相关测试标准（Charles et al，2010；专业设备性能指标测试检测方法标准研究课题组，2011）对其进行了各项参数指标测试.在测试中使用的具体测试设备有：1）超低失真度信号发生器（DS360）：失真度为－110dB.2）温湿度试验箱（SETH-020L）：温度范围为－50—100℃，温控精度为0.1℃. 3）标准时钟：GPS授时，具有时、分、秒脉冲输出，准确度为1μs.4）甚低频振动测试系统：频率范围为0.000 2—250Hz（有中国计量科学院出具的检定证书和校准证书）.2.2 主要参数指标测试及其结果1）灵敏度测试.测试时，将样机平稳地放在振动台台面中心，调整灵敏轴使其与振动方向平行，记录振动台输出信号的速度值.从计算机记录文件读取地震仪的输出数字值，获取到的测试结果如表1所示.2）线性度测试.由于地震计的频率特性为带通滤波器，不能使用静态直流信号输入进行测试，只能使用正弦信号进行交流测试.具体测试时，测试频率选择5Hz，然后通过调整标准信号源输出幅度x，同时记录样机的输出幅值y，最后进行线性拟合并求出线性度误差，测试结果见表2.表1 灵敏度测试结果Table 1 Test result of sensitivity测试频率／Hz响应灵敏度／（coun t·μm－1·s－1）UD EW NS 5.0 503.774 502.226 506.015表2 线性度测试结果Table 2 Test result of linearity频率／Hz信号源输入／V UD被测仪器输出／count线性拟合结果／count EW被测仪器输出／count count 1 1321265 1318186 1046320 1044447 1015009 101线性拟合结果／count NS被测仪器输出／count线性拟合结果／0.234% 0.179%0.117%3827 2 2640482 2637392 2091207 2088685 2028991 2027645 3 3957207 3956597 3134036 3132922 3041847 3041463 45274885 5275803 4176722 4177160 4055317 4055280 5 6591787 6595009 5218334 5221397 5067499 5069098 5.0 6 7910342 7914214 6261688 6265635 6080917 6082916 7 9228467 9233417 7306788 7309872 7094492 7096734 8 10549850 10552625 8352665 8354109 8109529 8110552 9 11872650 11871831 9399388 9298347 9124821 9124369 10 13199180 13191037 10448010 10442584 10141650 10138187线性度3）幅频特性测试.测试频点选择16个，分别为0.008 3，0.01，0.016 7，0.025，0.05，0.1，1，5，9，19，33，39，44，49，52和58Hz.系统实际测得的经过归一化后的幅频特性曲线如图4所示.4）动态范围测试.使用正弦波测量地震计有效观测频带内限幅电平与频率的关系.限幅电平描述了地震计观测大信号的能力，具体测试结果见图5.根据测试结果可得系统的动态范围大于140dB.表3 4种处理方式可节省的功耗Table 3 Saved power consumption for four processing modes处理方式可节省功耗／W 0.2关闭网络电源 0.3关闭GPS电源 0.2 LED显示关闭降低CPU主频0.35）系统功耗测试.按照1.2节中描述的方式对4种处理方法分别进行了功耗测试，具体测试结果见表3.从表3可以看出，4种处理方式均可明显降低整机系统功耗.在省电模式下可节省1W左右，而整机系统功耗也从原来的1.6W降低到了0.6W. 6）多采样率同时输出和低延时输出测试.整机系统在上电启动后，通过在台式机上同时运行多个客户端软件，并在每个软件界面上针对每个分向数据设置不同的采样率，验证了多采样率同时输出功能；通过客户端软件设置不同的输出间隔（分别为100，200，500ms和1s），验证了低延时输出功能.2.3 与同类型仪器的比较通过与Guralp公司生产的一体化宽频带地震仪CMG-40TDE对比，可以得出，该地震仪在频带范围、动态范围、系统功耗、灵敏度等方面与CMG-40TDE非常接近.从噪声水平方面来讲，CMG-40TDE是一款中等自噪声（Ringler，Hutt，2010）的地震仪，而该地震仪的噪声相对来说要低一些.另外，该地震仪在软件功能方面还具有CMG-40TDE和其它地震数据采集器不具备的一些特点：多采样率同时输出和低延时数据输出.多采样率同时输出可以大大提高地震仪产出数据的利用率，使得地震仪在同一时刻既可以输出50／100／200Hz数据用于常规的台站观测或者流动观测，又能输出1Hz数据用于全球地震学研究；而低延时数据输出方式则可以将该地震仪用于地震预警数据传输.3 试验研究2010年4月14日7时49分，在青海省玉树县（33.23°N，96.61°E）发生MS7.1地震，震源深度18km.玉树地震是继汶川地震后的又一次震灾严重的地震.玉树地震后，中国地震局科学技术司立即组织了“玉树地震综合科学考查”.其中，野外流动地震观测由中国地震局地球物理研究所与青海省地震局共同组成的流动地震观测科考队负责.根据中国地震局的统一部署和要求，整个科考队于2010年5月2日出发，共建立了两个观测项目：一个是在震源区架设由14个流动地震台站组成的密集台阵，分布在玉树地震断层两侧并覆盖震源区；另一个是北起青海花石峡，南至西藏内乌齐架设的由16个（其中4个与密集台阵共用）流动地震台站组成的600 km地震大剖面（图6）.一体化宽频带地震仪共计12台，全部应用于第二个观测项目上，包括QSX（清水乡）、MAD（玛多台）、HHX（黑河乡）、YNG （野牛沟）、ZMT（扎马台）、ZDT （扎朵镇）、ZQT （珍秦台）、NQT （囊谦）、BZT （白扎乡）、JQT（吉曲台）、JSK（甲桑卡）和JDX（吉多乡）.流动地震观测持续了半年，记录了大量的区域地震事件和远震事件.其中3级以上地震有30余次，4级以上地震有10余次，5级以上地震有2次.记录到的最大地震为MS5.9，发生于2010年5月29日10点29分，位于（33.3°N，96.3°E），震源深度为10km（波形见图7）.根据这些记录到的余震资料，可以对地震序列的空间分布进行精确定位，反演地震的震源过程，并根据地震学方法得到震源区的深部结构图像，获得该震源区的构造异常分布和区域深部构造环境.图7 JDX台站记录到的2010年5月29日青海省玉树MS5.9地震Fig.7 The29May 2010 MS5.9earthquake in Yushu，Qinghai of China，recorded by the station JDX4 结论针对流动观测中传统的由于地震计与地震数据采集器单独存在而出现的运输不方便、功耗大的问题，本文详细介绍了一款将地震信号提取、数据采集、记录和服务集为一体的低功耗宽频带数字地震仪.该地震仪具有频带宽（60s—80Hz）、动态范围高（＞140dB）、功耗低（0.6W左右）、携带方便（整机系统在15kg左右，包括供电系统、GPS天线和包装箱）等特点.另外，该仪器还具有多种采样率同时输出和低延时数据输出等其它同类仪器不具备的特点，进一步扩大了本仪器的应用范围.该仪器在研制过程中进行了大量的实验室和台站测试.仪器研制完成后，投入到了青海玉树MS7.1地震震后实际流动观测试验中，并取得了详尽的第一手观测资料.通过在青海玉树地震震后流动观测试验中的具体应用，不管从仪器的运输和携带上，还是从仪器的稳定运行上都可以得出，该仪器是一款非常适合流动观测的设备.与国外同类仪器相比，该仪器还具有很好的性价比.下一步将从更低的功耗、更轻的整机系统重量和更稳定的系统运行等3个方面着手，进一步提高该系统的各项性能指标.参考文献陈祖斌，滕吉文，林君，张林行.2006.BSR-2宽频带地震记录仪的研制［J］.地球物理学报，49（5）：1475－－1481.Chen Z B，Teng J W，Lin J，Zhang L X.2006.Design of BSR-2broad band seismic recorder［J］.Chinese J 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CTS-1E、CMG-3ESPC-120型地震计工作参数对比分析

CTS-1E、CMG-3ESPC-120型地震计工作参数对比分析段绍鑫;乌尼尔;李晓东;张森;张小飞【摘要】CTS-1E型、CMG-3ESPC-120型地震计安装架设在库尔勒地震台小泉沟观测点同一台基上,均使用EDAS-24GN型数据采集器进行实时数据采集,对比分析观测数据波形特征、地动噪声功率谱及动态范围等,明确2套地震计在实际观测中的性能差异,以便为地震监测数据分析及相关研究提供参考.【期刊名称】《地震地磁观测与研究》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】5页(P120-124)【关键词】CTS-1E;CMG-3ESPC-120;地振动噪声水平;观测动态范围【作者】段绍鑫;乌尼尔;李晓东;张森;张小飞【作者单位】中国新疆维吾尔自治区841000 新疆维吾尔自治区地震局库尔勒地震台;中国乌鲁木齐830011 新疆维吾尔自治区地震局;中国新疆维吾尔自治区841000 新疆维吾尔自治区地震局库尔勒地震台;中国新疆维吾尔自治区841000 新疆维吾尔自治区地震局库尔勒地震台;中国新疆维吾尔自治区841000 新疆维吾尔自治区地震局库尔勒地震台【正文语种】中文0 引言当前，地震系统使用的地震计种类较多，不同型号的地震计性能及各类指标存在一定差异，对日常数据处理、仪器维护等将产生一定影响。

如多个台站对于同一地震的计算结果有些许不同，除与分析人员有一定关系外，地震计的影响也是不可忽略的（段天山等，2011）。

在库尔勒地震台小泉沟观测点（下文简称小泉沟测点）同一环境下架设CTS-1E与CMG-3ESPC-120型2套甚宽频带地震计，用于地震对比观测。

其中CTS-1E型地震计使用较为普遍，而CMG-3ESPC-120型地震计目前使用相对较少。

本文通过对比分析2套观测数据，在一定程度上了解2套地震计在实际地震观测中的差异性表现，以便对今后各项观测数据分析及仪器维护起到一定参考作用。

1 观测条件及仪器参数小泉沟测点位于焉耆县七个星镇以西，地处库尔勒断裂和兴地断裂之间，于2014年建成、2015年投入使用，是半地下室结构的地面台站，摆房位于地面以下2.5 m，摆墩基岩完整，岩性为花岗岩。

宽频带海底地震仪的研制

宽频带海底地震仪的研制李江;刘明辉;杨桂存;周银兴;林湛;李建飞;庄灿涛;薛兵;朱小毅;陈阳;朱杰;彭朝勇;叶鹏;梁鸿森【摘要】为填补我国海洋地震监测和海洋地震研究的空白,获得对海洋地震多发区域的监测能力, 特此进行宽频带海底地震仪的研制. 本文详细介绍了宽频带海底地震仪的设计目标、基本工作原理、组成结构及性能技术指标和研制过程. 此外, 还介绍了宽频带海底地震仪在中国南海东北部海域应用实例的实验结果, 展示了宽频带海底地震仪在3000 m海底所记录到的数据资料.【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2010(032)005【总页数】10页(P610-618,后插二)【关键词】宽频带;海底地震仪;南海;地震【作者】李江;刘明辉;杨桂存;周银兴;林湛;李建飞;庄灿涛;薛兵;朱小毅;陈阳;朱杰;彭朝勇;叶鹏;梁鸿森【作者单位】中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京100036,中国地震局地震预测研究所;中国北京102628,北京港震机电技术有限公司;中国北京102628,北京港震机电技术有限公司;中国北京102628,北京港震机电技术有限公司;中国北京102628,北京港震机电技术有限公司【正文语种】中文【中图分类】P315.62Abstract:In order to comp rehensively imp rove marine seismic study and monitoring capability,ocean bottom seismograph(OBS)was developed.This paper describes the basic wo rking p rincip le of OBS,p roposes its perfo rmance specifications.The overall design,composition and structure p rincip le of the various componentsof developed broadband OBSare described in detail.Thispaper also introduces app lication example in the South China Sea,and show s the seismic w avefo rm s from earthquakes reco rded by the broadband OBSon the sea floo r at 3000 m dep th. Keywords:broadband;ocean bottom seismograph;the South ChinaSea;earthquake20世纪90年代以前,探测海底地球物理信息的主流方法为人工地震.地震波在海水中能长距离地传播,这使得信号采集可以在海面实施.然而从设备角度看,即使地震波可在海面观测,但对于天然地震场(非人工震源)的测量,由于测量的时间长,需解决设备长期固定放置的问题.显然在动荡的海洋环境中,这一问题在海面上难以解决.因此,国际上在20世纪80年代末就开始发展放置于海底的地震仪.日本、法国、美国等发达国家启动了海底地震观测计划,经历了流动海底地震观测和永久性海底地震观测两个发展阶段.从90年代末开始,在国际上便产生了海洋半球台网计划(OHP)和国际海洋台网计划(ION),海洋区域的地震观测步入国际合作的新阶段(周公威等,2005).我国东南沿海处在亚洲板块、太平洋板块和菲律宾板块交界的前沿,海岸线很长.在我国东南沿海建立海底地震观测,对于了解我国大陆周边的地震活动,了解我国大陆东南沿海板块交汇地的地下结构,进而了解我国大陆地震的成因以及我国海域大陆架的构造,有着很大的作用.海底地震仪在海洋学的研究中也起着重要作用.未来海洋地震研究需要更多的海底观测资料,因而对海底地震仪的需求量也会越来越大.根据海上作业特点以及工作方式和内容多样化的要求,低成本、小型化、易回收并能长期置于海底的高灵敏度且安全的海底地震仪将越来越受到研究者们的欢迎(阮爱国等,2004).当前,美国伍兹霍尔海洋研究所研制出一次事件记录超100 s的宽频带、大动态、三分量、数字化海底地震仪;日本研制的密封投放式海底地震仪有自浮式和锚标式两种,其中自浮式海底地震仪是目前主要使用的仪器;英国的Guralp公司制造了CM G-1T型宽频带地震仪,其观测频带为60 s—40Hz(阮爱国等,2004).1997年,我国研制成功宽频带大动态三分量数字记录海底地震仪,其主要技术指标为:工作频带2—100Hz;动态范围120 dB;工作深度3000 m(邓明等,2004).由于天然地震观测需要地震仪的频带很宽,而且需要大的动态范围,目前,我国尚没有自行研制的宽频带海底地震仪用于天然地震观测.为了全面提高我国对海洋地震多发区域的监测能力,以及确定中国近海海底的地震活动性及其地质构造,从而为地震监测预报开拓新的领域空间,填补我国对海洋地震监测和海洋地震研究的空白,在中国地震局“十五”项目“中国数字地震观测网络”海洋分项目的支持下,开展了宽频带海底地震仪的研制.海底地震仪有自浮式和锚标式两种,其中自浮式是国际上目前主要使用的海底地震仪器.以下介绍自浮式海底地震仪的结构和工作原理.海底地震仪由地震计、采集器、调平装置、密封舱、沉耦架、水声通讯、释放装置和电池组成.各部分的功用如下:地震计将地动信号转换为可测量的电信号.采集器实现地震计输出数字化并记录在存储介质中.调平装置提供地震计工作的水平平台.密封舱地震计、采集器以及其它电子设备一起组装在密封舱中.密封舱耐压应远大于海底地震仪工作时的海水压力,同时还为整个海底地震仪提供上浮的浮力.目前理想的密封舱都是使用特殊工艺制作的玻璃球壳.沉耦架增加仪器重量使其下沉至海底.水声通讯接收由海面发送的释放或者测距命令.释放装置使沉耦架与仪器分离,仪器依靠自身浮力浮出海面.电池为所有电子单元供电.海底地震仪基本工作过程如下:1)选择适当的海域将海底地震仪从海面投放入海水中,由于海底地震仪整体的重量远大于其在海水中的浮力,故会下沉至海底.2)下沉到海底后,自动启动内部的常平架进行调平.3)调平完成后地震计开始工作,数据采集器也进入工作状态,开始连续采集并记录地震计输出.4)当需要获取记录数据时,就要将海底地震仪回收.可以通过声纳发送释放命令,海底地震仪接收到水声释放命令后启动释放机构,使沉耦架与宽频带海底地震仪回收部分分离.由于海底地震仪的回收部分浮力大于自身重力,因此就会浮出海面,并由数传电台发出GPS定位信息.然后根据该信息确定仪器的位置并打捞仪器.5)提取数据采集器记录的观测数据进行分析和科学研究.根据海底地震仪内部安装的地震计不同,可以将海底地震仪分为短周期海底地震仪和宽频带海底地震仪两种.短周期地震计通常具有较小的体积和较轻的重量,还具有比较短的自振周期(大于3Hz).通常可以将短周期地震计、采集器、调平装置等其它电子单元组装在一个玻璃球壳内,再与沉耦架、释放机构组装在一起,组成单球结构的短周期海底地震仪. 宽频带地震计因为其自振周期比较长,具有较大的体积和重量,因此配合地震计的调平装置就需要占用较大的空间,在一个玻璃球内无法实现.同时,宽频带地震计的弹性系统比较软,容易变形.对沉浮式宽频带海底地震仪来说,结构设计是研制难点,包括仪器自由下落速度控制、姿态控制以及着地减振等;还有低功耗大动态范围的数据采集器、供电系统、大角度调整的常平系统等,也是宽频带海底地震仪的研制难点.而当前海底地震观测的发展趋势又是大动态、宽频带观测(邵安民等,2003).因此,突破这些难点就更为重要.宽频带海底地震仪研制项目组在经过充分的预研、调查和研制准备后,确定了总体性能技术指标(表1),同时确定了总体技术方案.图1是宽频带海底地震仪的总体结构图.从图1可以看出,宽频带海底地震仪由以下部分组成:两个保护外壳;一块连接板,上述两个保护外壳分别固定在该连接板的两端;一个密封仪器舱玻璃球和一个密封电池舱玻璃球,分别装在上述两个保护外壳中;电池舱球中装有电池和水声通讯电路;两个密封舱球之间用电缆连接;用于保持地震计处于水平状态的常平架,装在仪器舱球内,常平架上安装数据采集器和地震计;用于释放耦合架的电腐蚀释放机构,固定在连接板上;为地震仪提供下沉力的沉耦架,位于连接板下方并用钢丝绳与上述电腐蚀释放机构连接,沉耦架的下方还用铁链连接配重架.其中,仪器舱、电池舱和释放结构都固定在不锈钢连接板上,构成了宽频带海底地震仪的回收部分,实现地震仪在海底地震观测、数据记录和熔断上浮功能.沉耦架是宽频带海底地震仪不可回收部分,其为地震仪提供下沉的重量,使地震仪从海面下沉至海底.由图1可见,仪器舱是安装了本宽频带海底地震仪主要观测仪器的密封舱玻璃球壳,该密封舱玻璃球放置在ABS工程塑料保护壳内.仪器舱内部安装有采集器、水平向地震计、垂直向地震计、常平架、数传电台和频闪灯.2.1.1 采集器宽频带海底地震仪的采集器主要实现对地震信号的数字化,并将数据记录在CF卡中.采集器集成了24位AD转换、低功耗CPLD大规模可编程逻辑阵列、网络芯片、GPS、CF卡以及电源管理变换电路.采集器内置软件系统是ECOSⅡ实时操作系统,同时在操作系统核心内实现了24位数据采集、FIR数字滤波运算、数据压缩存储操作,使得采集器在具有非常低的功耗(小于0.3 W)的同时也具有好的技术指标,包括:大于120 dB动态范围、大于100 dB总谐波失真度、好的幅频特性.采集器通过网络接口提供数据服务和参数设置,在采集器内部集成一个无线AP,无线AP通过网线连接在海底地震仪采集器网络接口上,在使用中不需要打开仪器舱就可以通过无线网络对所述海底地震仪进行数据下载以及参数设置操作.CPU选用A TM EL公司的A T91FR4016S.该CPU集成ARM 7TDM I内核,内置256K字节SRAM、2M字节FLASH、2个UART以及32个IO口,采用全静态设计,工作频率为0—75 MHz,核心供电1.8V.CPU外围扩展一片1M字节SRAM(K6F8016R6D),总线上连接CPLD XC2C384;内部串口一个作为终端控制台,另一个通过CPLD复用连接GPS、电子罗盘和无线电发射机.CPU通过I/O控制光发射、调平电路.CPLD选用XC2C384,208脚封装,共384个宏单元.该器件功耗非常低而且性能可靠.XC2C384实现与CPU数据通信、对SRAM实现电平转换、接收AD转换数据、扩展CF卡接口(IDE)、桥接LAN接口、切换串口和扩展SPI总线功能,同时连接电压温度监视芯片MAX1298(5通道,带温度传感器).AD转换器选用TI公司的ADS1251.ADS1251是24位差分输入的AD转换器,在采样率20 kHz时能达到19位分辨率,而且具有很低的功耗(8mW).传感器输出的模拟信号经过运算放大器驱动后直接输入AD转换器,ADS1251采用+5V供电,参考电压外置+4.096V.为了保证海底地震仪低功耗和高可靠性,在采集器及控制系统中采用ECOS作为软件操作系统.ECOS是一个优秀的嵌入式实时操作系统,它的体系结构是一种分层结构,硬件抽象层将操作系统与硬件隔离开,这使将ECOS移植到不同的硬件平台成为可能,抽象层就像软件与硬件之间的桥梁.颜若麟(2006)主要的移植思想是,按照ECOS的模块化设计,完成硬件抽象层.在实现ECOSⅡ的移植工作和设备驱动程序调试工作后,就可以实现采集、控制应用软件的设计.软件系统的主要功能包括:数据记录、数据下载和系统设备控制(包括系统电压温度监视,逃生设备控制,调平机构控制,声纳控制板监视,电子罗盘接收、电池充电管理和终端命令解释等).2.1.2 地震计宽频带海底地震仪的地震计由两个水平向地震计、一个垂直向地震计和地震计反馈电路组成.该地震计是宽频带力平衡反馈式电容位移换能式地震计,其自振周期为2 s,工作频带为40 s—40Hz,灵敏度1000 V/(m/s)(单端),还具有低噪声以及大动态范围的性能.地震计在反馈电路中集成了调零电路,对地震计零点进行调整.在地震计开始调零时,首先将地震计频带切换到1 s—40Hz,然后通过AD转换采集地震计零点信息,通过计算得出调整信息并将它发送给数字电位器,数字电位器将调零参考电压量输出至调零线圈,当有电流通过调零线圈会产生电磁场,以此对地震计进行调整,调整范围达到±3°.2.1.3 常平架海底地震仪工作环境非常复杂,仪器由海面自由下落至海底,没有人工安装这个步骤,而地震计需要一个水平的工作台基,这就要求海底地震仪中的地震计是工作在一个可以自动调平的装置上,该装置就是常平架.常平架基于重力原理调整水平,其工作原理是使用两个互相正交的轴承构成一个平面,将一个重心在中心的平台放置在轴承上.当这两个轴承构成的平面与水平面不平行时,这个平台可以自由地围绕这两个轴承转动;当平台的重心与中心重合时,平台会停止转动,此时平台与水平面重合.常平架由常平机构和锁紧机构组成.其工作过程是控制电路控制电机驱动传动螺杆顺时针旋转,升降螺母和球型支撑向下运行,当触碰杆与限位开关接触后,电机停止转动.此时球托及安装在底座上的地震计可以在±30°内围绕轴承转动,最后保持在水平状态.然后控制电路控制电机驱动传动螺杆逆时针旋转,升降螺母和球型支撑向上运行,当触碰杆与限位开关接触后,电机停止转动,此时球形支撑弧面与球托弧面紧密接触,调平结束.球托和球形支撑表面的弧度是一样的,均为圆弧面,两者的表面均匀分布有0.2mm 的凹坑,可以增大两个面接触的摩擦力,保证地震计与常平架之间是刚性连接,减少寄生共振.数据采集器、地震计、常平圈都安装在常平机构的底盘上,在密封仪器舱球内部仅需固定左右两个固定支架,以便调试与组装.2.1.4 GPS、电子罗盘、数传电台和频闪信号灯密封仪器舱球内还装有GPS、电子罗盘、数传电台和信号灯.当海底地震仪浮出海面后,为了方便打捞,地震仪在海面上打开GPS定位,并将位置信息通过数传电台发送出去.数传电台工作频率为230 MHz,发射功率为2W,使用1/8波长短棒天线,确保海底地震仪在海面上信号传输距离大于2km.同时,海底地震仪内部还集成了高亮度红光二极管,发射功率5W,方便在夜间进行打捞.宽频带海底地震仪在海底需要维持较长工作时间,因此需要携带大量电池.本设计使用一次性锂聚合物电池,电池分为四大组:第一组,两节电池串联后再并联,供电电压6.6V,这部分电池给采集器和地震计供电.第二组,4节电池串联后再并联,供电电压13.2V,给逃生机构供电.第三组,4节电池串联后再并联,供电电压13.2V,给数传电台和频闪灯供电.第四组,4节电池串联后再并联,供电电压13.2V,给水声通讯电路和释放控制电路供电.上述多组方式供电有以下优点:1)供电电池多组并联,防止个别电池出现问题.2)多组分别供电可以更好地根据各部件功耗合理分配电池.3)释放部分单独供电,可以使这部分电池在记录中没有被使用,保证长时间海底记录后,释放电源仍然充足,确保释放.4)数传电台和频闪灯单独供电,保证上浮后的正常工作时间.宽频带海底地震仪携带大量的电池,这些电池分别放在玻璃密封舱内电池盒的孔中.电池盒使用硬海绵一次加工而成,外形略大于玻璃密封舱球内壁,安装时将电池盒整个放入玻璃密封舱中就可以,不需要粘贴、固定,利用电池放入后整个电池盒的体积会增大,使其与玻璃密封舱内壁紧密结合.宽频带海底地震仪的仪器舱与电池舱之间是通过一个不锈钢连接板连接的.不锈钢连接板采用8mm厚的不锈钢板直接加工而成(陆明炯,2004),上面均匀分布直径20mm的孔以便地震仪在海水中下沉时透水.不锈钢连接板通过四边的孔分别与两个ABS保护壳上的孔连接在一起.宽频带海底地震仪的电腐蚀释放机构包括一根熔丝和固定在连接板上的熔丝盘.熔丝盘的两端各嵌设一块熔丝拉块,熔丝拉块上设绕线桩,熔丝盘的中央设有正负电极、若干绕线桩、压片,熔丝经由负电极绕过熔丝盘和熔丝拉块上的各绕线桩.该熔丝的两端由压片压紧,将熔丝拉块与熔丝盘固定在一起,熔丝拉块经钢丝绳与耦合架连接. 释放机构与宽频带海底地震仪紧密固定在一起,随着海底地震仪的回收而回收,是可以重复使用的部件.因此,释放机构中所有的金属部件都采用316不锈钢加工而成(曾正明,2005),具有高抗腐蚀性.装有仪器舱和电池舱的ABS保护壳通过不锈钢连接板固定在一起,释放机构也与不锈钢连接板固定在一起,然后整个放置在耦合架上.耦合架通过耦合钢丝与释放机构的熔丝拉块连接,钢丝绳通过熔丝拉块上的绕线桩把熔丝拉块与整个释放机构连接在一起.当海底地震仪给释放机构中的正电极和负电极加直流电后,负电极上方的钢丝就开始发生电腐蚀反应(夏兰廷,2004),最后直至断开.钢丝断开后,熔丝拉块就与整个释放机构分离,这样连接在熔丝拉块上的耦合架也与整个宽频带海底地震仪分离. 宽频带海底地震仪的沉耦架由上下两个铸铁制作的椭圆形环及连接于两个椭圆形环之间的数根铁管焊接而成,两个ABS工程塑料外壳就放置在耦合架的上面.耦合架的下方用铁链连接配重架.部分铁管上焊接角铁,角铁上穿设螺杆,螺杆固接钢丝绳,该钢丝绳与释放机构的熔丝拉块固接.当释放机构启动后,耦合架与地震仪分离.配重架通过4根1 m长的铁链与耦合架连接.当宽频带海底地震仪在海水中下沉时,由于配重架的重量远大于地震仪的浮力,其会拽着地震仪竖直下沉,减少海流对仪器的影响.宽频带海底地震仪在研制完成后,通过了中国地震局专家的测试和验收.为了进一步检验其性能和开展海洋天然地震观测研究,于2009年9—10月在中国南海东北部,中国台湾南面的巴士海峡附近进行了深海实验.2009年8月31日,实验组参加2009年中国科学院南海海洋所开放航次,搭乘“实验3号”考察船在开放航次行进航线上的指定位置投放了两台宽频带海底地震仪.投放地点的海水深度约3300 m.2009年10月14日,实验组搭乘实验2号考察船出海,回收了该两台宽频带海底地震仪.其在海底工作了30天,记录到了10月4日台湾花莲海域M 6.2地震、9月30日印尼苏门答腊南部M 7.7地震以及其它一些地震.记录的台湾花莲海域地震波形如图2所示.根据宽频带海底地震仪记录的数据,对海底噪声进行了初步分析.选取平静时段的数据做功率谱分析可以得到海底台基(即宽频带海底地震仪在海底放置的位置)的噪声功率谱,如图3所示.图中NLNM和NHNM分别为低噪声和高噪声模型功率谱密度.从谱线中可以得到,海底台基的噪声整体是比较高的,整个形态与地球噪声模型是一致的,从另一方面反映了海洋噪声的水平;从垂直向和水平向的表现来看,宽频带海底地震仪水平向受到海底环境干扰的影响大于垂直向,这体现了仪器采用的耦合方式的特点.宽频带海底地震仪在研制完成后先后进行了大量的实验室测试、台站测试,最后进行了深海投放实验,并成功地在海底记录到了天然地震,在地震记录中可以清晰地看到P波、S波以及面波等震形.这说明宽频带海底地震仪与沉耦架耦合良好、与海底底基耦合良好,检测结果表明宽频带海底地震仪总体设计合理、地震计常平装置、采集器、水声通讯以及释放装置工作可靠.宽频带海底地震仪海上成功投放和回收,也验证了其回收指示信息工作可靠、安全,达到了研制目标.邓明,侯胜利,王广福,邱开林,熊玉珍,张启升.2004.中国海底地球物理探测仪器的新进展[J].勘探地球物理进展,27(4):241--245.陆明炯.2004.实用机械工程材料手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社:90--123.阮爱国,李家彪,冯占英,吴振利.2004.海底地震仪及其国内外发展现状[J].东海海洋,22(2):19--27.邵安民,张玉云,赵凤文.2003.海底地震数据记录器[J].地球物理学报,46(2):224--228. 夏兰廷.2004.金属材料的海洋腐蚀与防护[M].北京:冶金工业出版社:27--89.颜若麟.2006.嵌入式可配置实时操作系统eCos软件开发[M].北京:北京航空航天大学出版社:57--310.曾正明.2005年.机械工程材料手册:金属材料[M].北京:机械工业出版社:121--176.周公威,庄灿涛,郝春月,刘冬金.2005.海洋半球台网计划(OHP)与海底地震观测系统的发展[J].西北地震学报,27(增刊):6--13.。

三河口水库地震台网设计方案(设备方案)

三河口水库地震台网设计方案（设备方案）1 台网项目主要设备方案1.1 台站地震观测仪器选型设计1.1.1 微震观测仪器选型设计台站内将布设8台用于微震动观测的速度型地震计。

依据2015年6月1日起实施的《水库地震监测技术要求》（GB/T31077-2014），水库地震监测台网“宜采用宽频带数字观测方式，观测频带应涵盖0.05Hz至40Hz，部分台站可采用短周期数字化观测，其观测频带应覆盖0.5Hz至40Hz”，即建议采用20S以上的宽频带速度型地震计，其作用主要是使台网的观测频带向低频端延伸，其次考虑项目建设经济成本及实际水库台网监测情况，部分台站采取短周期速度型地震计。

三河口水库地震台微震观测仪器的选型应考虑以下因素：（1）应考虑到三河口水利枢纽工程及引汉济渭工程是国家重点工程，应充分体现观测技术的先进性，应用仪器设备的高端性，在国内的领先性、前沿性；（3）拟建的隧洞台站具有良好的观测环境，较低的台基噪声，满足宽频带地震计观测的需要；（3）考虑到其他台站现场环境的复杂性和设备的适应性，部分地面台站选择短周期地震计作为选型设备。

（4）应考虑设备在其他水库地震台网的应用情况。

选型微震观测仪器需具备广泛的水库地震台网应用实例（三峡大坝库区数字遥测地震台网、金沙江下游梯级水电站（向家坝、溪洛渡、乌东德、白鹤滩）水库地震监测台网等）。

1.1.2 强震动观测仪器选型设计在水库台网新建的8个台站内分别布设1台强震动计（加速度计），同时将水库大坝上已布设的8台用于大坝安全监测的强震动计（不在本项目中采购）也接入到本台网中。

利用8个台站的微震计获取围岩应力、变形、破裂、位移等信息，积累围岩稳定性数值计算和反演分析的基础数据。

利用16台强震动计拾取的加速度数据，得到监视区的真实地震动参数，采用本区地震动衰减关系，理论上可以获取任意点位的地震动峰值加速度，通过与本项目的抗震设计标准对比，实现对强地面震动的监测。

8台强震计选型的指标参数：●结构：三分向一体结构●#频带范围：DC-100Hz（可扩展至160Hz）●灵敏度：2.5V/g●测量范围：±4g●#动态范围：＞150DB●横向灵敏度比：＜1%●固有频率：100Hz●#阻尼控制功能：有●供电电压：8-30V●工作环境：-20℃～60℃●静态电流：35mA(电压12V时）●#零点漂移：0.0005g●标定输入：±5V1.1.3 前兆形变观测仪器选型设计水库地震监测中的地壳形变观测，旨在蓄水前获取库区的区域地壳形变和应变场的背景资料，在蓄水后监测工程施工与运行过程中库首区的区域形变和应变场的动态变化。

《地震观测仪器进网技术要求烈度速报与预警观测仪器

《地震观测仪器进网技术要求烈度速报与预警观测仪器》编制说明1、制定的必要性近年来，我国在地震烈度速报与预警技术研究与示范应用方面取得了重要进展。

在国家科技支撑项目“地震预警与烈度速报系统的研究与示范应用”支持下，研发了地震预警、烈度速报、地震参数自动速报、大震烈度速报等四大系统，并在福建省和首都圈地区进行了试验示范。

“国家地震烈度速报与预警工程”已进入立项评审阶段，可行性研究正在有序推进。

工程拟利用5年左右时间建成由5000余个地震台站组成地震烈度速报与预警系统，实现全国范围地震烈度速报和覆盖华北地区、南北地震带地区、东南沿海地区和新疆西北部地区的地震预警，将显著提高我国的地震监测能力。

地震烈度速报与预警系统包括强震动信号观测和宽频带微震信号观测，涉及多个层次的震动观测仪器：地震烈度仪、加速度计、宽频带地震计和数据采集器。

即将建设的“国家地震烈度速报与预警工程”新建和改造的地震观测台站较多，需要装备大量的观测设备。

在国家地震烈度速报与预警工程中，所有专业观测台站，包括基准站和基本站，均计划配置加速度计。

目前存在的问题主要是：不同生产厂家生产的加速度计性能相近，但标准不统一，不能直接代换。

行业标准DB/T 10－2001对加速度传感器的主要技术性能和功能要求作了规定，其中部分技术指标，如灵敏度、测量范围等列出了可选项，频率响应缺少误差控制，输出信号允许单端和平衡差分两种方式，这些因素虽然在技术上是合理的，但在应用中将导致符合行业标准但存在差异的不同加速度计不能直接代换使用，应用于“国家地震烈度速报与预警工程”，将对系统的运行维护带来运行参数维护的技术复杂性、备机储备的多样性等困难，导致维护技术要求的提高和维护成本增加。

宽频带地震计应用于国家地震烈度速报与预警工程中的基准站。

目前存在的主要问题是：参数离散性大，导致每个观测台站都要维护自己的传递函数和灵敏度参数；接口连接器和信号定义不一致。

这些因素不仅影响观测质量的提高，也对台站建设和运行维护产生影响。

短周期地震计技术要求A类指标.pdf

要求地震仪》（制定中）
的影响。
文档编号：JSCZ201903
序号
项目
1 满量程
2 灵敏度误差
3 线性度误差
4 幅频特性
5 具备校准装置
甚宽频带地震计技术要求
（A 类指标）
技术要求
与国标或行标一致性
说明
＞ 0.0095 m/s （ ≤ 20Hz ） ; ＞ 0.005 m/s （20Hz～40Hz）
与 DB/T 22-2007 一致
符合《地震观测仪器进网技术要求地震仪》（制定中）无
无
说明每个分量使用两条信号线，输出正负对称的电压信号；信号接收设备应与地震计共地（通过信号地连接）。双端平衡输出电压与地动速度之比，地震计重要参数之一。应使用同一的标称值以利于系统参数维护。
速度输出通道地震计工作时，可允许的环境温度变化范围。当超出该范围时，地震计的 LP 输出可能限
符合《地震观测仪器进网技术要求地震仪》（制定中）
描述测量上限。
≤3%
符合《地震观测仪器进网技术推荐灵敏度标称值为
要求地震仪》（制定中）
2000V.s/m
≤0.1%
符合《地震观测仪器进网技术要求地震仪》（制定中）
描述地震计的非线性偏差。
高端截止频率≥40Hz 低端截止频率 0.00833Hz ± 0.00025Hz
运输和搬运时保护悬挂装置。具有其中一种功能即可。
仅在执行校准测试时才接通校准线圈，其他时间断开校准线圈回路，以免噪声电流流过校准线圈而带来噪声干扰。检验接口引线抗感应雷电的能力。检验直流供电纹波对观测信号的影响。
文档编号：JSCZ201902

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宽频带地震计招标要求
一、技术参数要求
三分向正交一体或正交输出电容换能反馈式地震计，观测频带30s-50Hz（3dB）速度平坦, 7s～4Hz频带内低于NLNM参考值; 双端差分输出灵敏度≥800v.s/m；信号输出采用低温电缆（-40℃以上野外可正常弯折使用）长度10m, 符合IP68标准防水封装。

二、配件、备件要求
1、配件、备件内容和数量要求：
包括宽频带地震计15台，10米低温信号电缆15条，配套地震计专用仪器箱15个。

2、质保期后配件、备件折扣要求：
投标人对设备终身提供配件和技术支持服务，质保期内免费保修，质保期后适当收取零配件费和维修成本费用。

三、商务要求
1、质保期：自交货之日起，本次采购设备免费保修1年。

2、交货时间：中标合同签订后3个月，如因免税手续延误的双方另行协商。

3、培训要求：供方技术工程师免费到需方进行为期2天以上技术培训，人员不限。

4、售后服务响应要求：设备及附件因制造不良而损坏或不能正常工作时，投标人在二十四小时内进行回应，并在两个工作日内提出解决问题方案，如需现场维修解决，则在五个工作日内派出工程师到现场进行维修。

投标人对设备终身提供配件和技术支持服务，质保期内免费保修，质保期外适当收取零配件费和维修成本费用。