24位地震数据采集器中的数据处理
地震监测技术中的数据分析与处理技巧
地震监测技术中的数据分析与处理技巧地震，作为自然灾害中最具破坏力的一种，常常给人们带来无尽的痛苦和不安。
地震监测技术则是化解这种威胁的重要手段。
在地震监测中，数据分析与处理技巧起着关键作用。
在本文中，我将从地震数据的处理和分析入手，讨论地震监测技术中的数据分析与处理技巧。
一、地震数据的预处理地震数据在采集过程中难免会受到各种外界干扰，为了提高地震数据的质量，需要对数据进行预处理。
预处理的主要目的是滤除噪声、去除趋势等干扰因素。
常用预处理方法包括：1. 中值滤波。
中值滤波是一种有效的滤波方法，它可以在不丢失信号信息的前提下去除噪声。
中值滤波的基本原理是将信号中的每个元素都替换为它们邻域元素的中值。
2. 带通滤波。
带通滤波是一种针对特定频率段的滤波方法。
在地震监测中，带通滤波常用于去除自然地震和人工干扰信号之间的频率干涉。
3. 偏差消除。
在地震监测中，通常会采用两个或多个地震监测仪器对同一个目标进行监测。
由于仪器之间存在差异，因此需要通过偏差消除来消除这些差异引入的误差。
二、地震数据的分析地震数据的分析是地震监测中的重要步骤。
地震数据分析可以为地震监测提供更多的信息，帮助地震学家进行更加准确的预测和分析。
下面列举一些常见的地震数据分析方法。
1. 能量谱分析。
地震信号是一种复杂的信号，但可以通过将它们转换为频域内的信号来进行分析。
能量谱分析将地震信号转换为其频率分量，进而计算出它们在不同频率下的能量。
2. 时序分析。
时序分析是一种将地震信号转化为时间序列的方法。
通过时序分析，可以计算出地震信号的平均值、方差、标准差等统计数据。
3. 滑动平均法。
滑动平均法是一种平滑地震信号的方法。
它的基本原理是将一组数据点的平均值作为该点的值，以减少噪声的影响。
三、地震数据的模型拟合地震监测中，模型拟合是一种常见的数据处理方法。
地震数据模型拟合的目的是对地震信号进行建模，将其表示为某种数学模型的形式。
这种方法不仅可以减少误差，而且可以提供更准确的预测。
二维地震资料处理流程
二维地震资料处理流程二维地震资料处理呀，这可是个很有趣的事儿呢。
一、收集原始资料。
这就像是我们要做一道大餐，先得把食材都找齐喽。
原始资料那可多了去了，地震仪器记录下来的那些个数据，就像是一堆乱七八糟的小零件。
这里面有野外采集的数据，比如说不同地点、不同时间采集到的地震波信息。
这些数据可宝贵了，就像我们的宝藏一样。
不过呢，它们刚来的时候可乱了，就像刚从地里挖出来的土豆，带着泥，还大小不一呢。
二、预处理。
这一步就像是给我们的食材洗干净、切好块儿。
要对那些原始数据进行整理。
有去除噪音这个重要的事儿，那些噪音就像调皮捣蛋的小怪兽，在我们的地震数据里瞎捣乱，让我们看不清楚真正有用的信息。
我们得把它们赶走，就像赶走在厨房偷吃的小老鼠一样。
还有对数据进行格式的统一，让所有的数据都规规矩矩地排好队，这样我们后面处理起来才方便呢。
三、静校正。
静校正有点像给我们的地震数据找个好座位。
因为在野外采集的时候，地面可不是平平整整的呀，有的地方高，有的地方低。
这就导致我们采集到的数据好像是歪着的，就像一群小朋友站得歪歪斜斜的。
静校正就是把这些因为地形引起的误差给修正过来，让每个数据都在它该在的位置上，这样才能准确地反映地下的情况呢。
四、动校正。
动校正就像是给地震波来一场赛跑比赛后的调整。
地震波在地下传播的时候，不同的层速度不一样，就像运动员跑步的速度有快有慢。
先到的和后到的波，我们得把它们按照正确的顺序排列好，就像比赛完了按照到达终点的先后顺序给运动员排名次一样。
这一步可重要了，能让我们更清楚地看到地下的地层结构呢。
五、叠加。
叠加就像是把很多个相同或者相似的东西叠在一起。
我们把经过前面处理的地震道的数据叠加起来，这样可以增强有用的信号，就像很多个小声音合在一起变成一个大声音一样。
它能让我们更清楚地看到地下的地质构造，就像用很多个小镜子拼成一个大镜子，能照出更完整的东西来。
六、滤波。
滤波就像是给我们的数据戴上一副有色眼镜，只让我们想看的东西通过。
地震波形数据的处理和分析
地震波形数据的处理和分析1. 引言2. 数据采集3. 数据预处理- 数据格式转换- 数据降噪- 数据校正4. 数据分析- 时域分析- 频域分析- 时间-频率分析5. 结束语1. 引言地震是地球上的一种常见自然灾害，它可能造成巨大的生命和财产损失。
地震波形数据的处理和分析是了解地震活动和预测地震可能性的关键步骤。
本文旨在介绍地震波形数据的处理和分析方法，帮助科研工作者更好地利用这些数据来研究地震活动和预测地震可能性。
2. 数据采集地震波形数据的采集通常使用地震仪。
地震仪通常由三个基本部分组成：传感器、记录器和电源。
传感器用于测量地震波，将其转换为电信号。
记录器接收来自传感器的信号，并将其记录在磁带、磁盘或计算机存储器中。
电源用于提供记录器和传感器所需的电力。
3. 数据预处理处理地震波形数据的首要任务是对其进行预处理。
地震数据预处理可以分为数据格式转换、数据降噪和数据校正三个部分。
- 数据格式转换地震数据采集器通常会以其自己的格式存储数据。
因此，在使用数据之前，必须将其转换为统一的格式。
这通常需要使用专业软件或自己编写的代码来完成。
- 数据降噪地震波形数据通常包含许多各种各样的噪声，并可能出现一些异常值或目标外的信号。
因此，需要降低噪音，以使信号更加清晰。
常用的降噪方法有滤波、去除基线漂移等。
- 数据校正校正是指将原始地震波形数据转换为标准的地震量，例如位移、速度或加速度。
地震波形数据的校正可通过对地震仪的灵敏度和响应函数进行测量来完成。
4. 数据分析地震波形数据的分析涉及到时间域分析、频域分析和时间-频率分析。
- 时域分析时域分析是分析地震波形数据的时间特性。
时域分析方法通常包括峰值、振幅、半周期等。
- 频域分析频域分析是分析地震波形数据的频率特性。
这可以通过将波形数据转换为频谱来实现。
最常用的频域分析方法是傅里叶变换。
- 时间-频率分析在许多情况下，需要分析地震波形数据的时间和频率特性。
这可以通过使用小波分析完成。
地震数据处理
地震数据整体流程不同软件的地震数据处理方式不同，但是所有软件的处理流程根本是固定不变的，最多也是在处理过程中处理顺序的不同。
整体流程如下：1 数据输入〔又称为数据IO〕数据输入是将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上，主要指解编或格式转换。
解编：将多路编排方式记录的数据〔时序〕变为道序记录方式，并对数据进行增益恢复等处理的过程。
如果野外采集数据是道序数据，那么只需进行格式转换，即转成处理系统可接受的格式。
注：早期的时序数据格式为记录时先记录第一道第一个采样点、第二道第一个采样点、……、第一道第二个采样点、第二道第二个采样点、……直至结束。
现在的道序记录格式为记录时直接记录第一道所有数据、第二道所有数据、……直至结束，只是在每一道数据前加上道头数据。
将时序数据变为道序数据只需要对矩阵进行转置即可。
2 置道头2.1 观测系统定义目的为模拟野外，定义一个相对坐标系，将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相对的坐标系中。
即将SPS文件转换为GE-Lib文件，包括1〕物理点间距2〕总共有多少个物理点3〕炮点位置4〕每炮第一道位置5〕排列图形。
2.2 置道头观测系统定义完成后，处理软件中置道头模块，可以根据定义的观测系统，计算出各个需要的道头字的值并放入地震数据的道头中。
当道头置入了内容后，我们任取一道都可以从道头中了解到这一道属于哪一炮、哪一道？CMP号是多少？炮间距是多少？炮点静校正量、检波点静校正量是多少？等等。
后续处理的各个模块都是从道头中获取信息，进行相应的处理，如抽CMP道集，只要将数据道头中CMP号相同的道排在一起就可以了。
因此道头如果有错误，后续工作也是错误的。
GOEAST软件有128个道头，1个道头占4个字节，关键的为2〔炮号〕、4〔CMP号〕、17〔道号〕、18〔物理点号〕、19〔线号〕、20〔炮检距〕等。
2.3 观测系统检查利用置完道头的数据，绘制炮、检波点位置图、线性动校正图。
地震测防管理事业单位的数据采集与处理技术
地震测防管理事业单位的数据采集与处理技术地震测防是一项重要的事业，它涉及到对地壳运动和地震活动的监测与预警。
为了更好地开展地震测防工作，管理事业单位必须具备高效可靠的数据采集与处理技术。
本文将介绍地震测防管理事业单位常用的数据采集与处理技术。
一、数据采集技术1. 仪器设备地震测防管理事业单位在数据采集过程中需要使用各种仪器设备。
例如，测震仪是一种用于测量地震波形信号的仪器，它可以记录地震波在不同位置上的振动情况。
另外，还有测震台网、陀螺仪、剖面测震仪等专业仪器设备，这些设备的性能和准确度对于数据采集至关重要。
2. 传感器传感器是数据采集的重要组成部分，它可以转换各种物理量如振动、压力、温度等为电信号。
在地震测防管理事业单位中，常用的传感器有加速度传感器、位移传感器、压力传感器等。
这些传感器能够实时采集地震活动的数据，并将其转化为计算机可读的电信号。
3. 数据链路数据链路是指连接传感器与数据采集设备的通信通道。
常见的数据链路技术有有线和无线两种。
有线数据链路通常通过数据线连接传感器和数据采集设备，传输速度快且稳定。
而无线数据链路通过无线电波传输数据，安装方便、灵活性高。
管理事业单位需要根据具体需求选择合适的数据链路技术。
二、数据处理技术1. 数据存储与管理数据处理的第一步是数据的存储与管理。
管理事业单位需要建立完善的数据中心，存储和管理来自各个监测点的数据。
传感器采集到的数据可以通过传输设备直接存储在数据中心的服务器中，同时需要制定相应的数据管理策略，包括数据备份、索引、清理等。
2. 数据质量控制在数据处理过程中，数据的质量是至关重要的。
管理事业单位需要针对数据采集环境、传感器性能、数据传输等因素，建立科学合理的数据质量控制方法。
例如，使用滤波算法和降噪技术处理采集到的数据，去除干扰和杂波信号，提高数据的准确性和可信度。
3. 数据分析与预警数据处理的最终目的是提供准确的地震监测数据和预警信息。
管理事业单位需要对采集到的数据进行分析，根据相关算法和模型，提取出有用的信息和特征。
地震预警系统的数据处理与分析方法研究
地震预警系统的数据处理与分析方法研究地震是一种突发性的自然灾害，为了提前预警并对其进行有效处理，地震预警系统应运而生。
地震预警系统通过对地震事件的数据进行处理与分析，为相关人员提供准确的地震预警信息，以帮助减少地震造成的损失。
本文将进行地震预警系统的数据处理与分析方法的研究，以探讨如何提高地震预警的准确性和可靠性。
一、地震数据的采集与预处理地震预警系统的数据处理与分析方法的第一步是对地震数据进行采集与预处理。
地震数据的采集可以通过地震台网等设备进行实时记录与传输。
在采集到的地震数据中，往往包含了大量的噪声信号，因此需要进行预处理以提取出与地震相关的有效信号。
常用的预处理方法包括滤波、去除噪声和数据校正等。
二、地震数据的特征参数提取地震数据的特征参数提取是地震预警系统数据处理与分析方法的关键步骤。
通过分析地震数据的特征参数，可以判断地震发生的位置、破裂过程和地震强度等信息。
常用的特征参数包括地震波的振幅、频率、持续时间等。
通过对地震数据中的这些参数进行提取和计算，可以为后续的预警判断提供依据。
三、地震数据的预警判断地震预警系统的数据处理与分析方法的关键环节是对地震数据进行预警判断。
根据特征参数的提取结果，可以通过一系列的判据和算法来准确判断地震的发生以及可能的破坏程度。
常用的地震预警判断方法包括阈值法、模式识别和机器学习等。
这些方法能够将地震数据与历史事件进行对比，以预测未来可能的地震情况。
四、地震预警信息的传递与响应地震预警系统的数据处理与分析方法不仅要确保预警的准确性和可靠性，还需要将预警信息及时传递给相关人员，并促使其采取相应的措施。
在信息传递过程中，要充分考虑到数据的传输速度、数据传输中的延迟以及信息的可靠性等因素。
同时，还需要制定相应的响应措施和预案，以帮助人们在地震发生时迅速做出反应，减少损失。
五、地震预警系统的优化与改进地震预警系统的数据处理与分析方法是一项复杂的工作，需要不断进行优化和改进。
24位地震数据采集器时间格式转换的实现
24位地震数据采集器时间格式转换的实现
孙宏志;孟凡强;李茂林;王淑辉
【期刊名称】《防灾减灾学报》
【年(卷),期】2004(020)002
【摘要】应用C语言编写四字节24位采集器时间编码与七字节时间编码间的相互转换程序,并可在单片机上运行.为24位采集器与计算机和外界设备间建立透明时间编码通道.
【总页数】4页(P44-47)
【作者】孙宏志;孟凡强;李茂林;王淑辉
【作者单位】辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031;辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031;大连市地震台,辽宁,大连,116012;辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110031
【正文语种】中文
【中图分类】P315.69
【相关文献】
1.水库诱发地震数据采集器的设计与实现 [J], 刘文清;宋伟;徐新喜
2.基于嵌入式IPv6Web服务器的地震数据采集器参数管理系统 [J], 陈阳;薛兵;朱小毅;关庆峰;李江;彭朝勇;林湛;张志强;庄丹宁
3.在地震数据采集服务器中实现IPv6网络的接入 [J], 李江;薛兵
4.地震数据采集器中以太网接口的实现 [J], 李江;薛兵
5.JOPENS流服务与TDE-324系列地震数据采集器实时数据流接口程序的设计与实现 [J], 吴永权;黄文辉
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用套片方案研制24位地震数据采集器的优越性
动态范围/ Hz
MCL K = 2. 048 M Hz 0～1 644 Hz 0～822 Hz 0～411 Hz 0～206 Hz 0～103 Hz 0～51. 5 Hz 0～25. 75 Hz
谐波失真
整机功耗
可选采样率
参数
最小值
典型值
最大值
TA
- 40
+ 85
SN R
图 1 地震数据采集器的通用方案
24 位地震数据采集器的套片方案为 : CS3301 + CS5371 + CS5376A ,见图 2 。在该套片 方案中用 CS3301 替代通用方案中前置信号调理和滤波 ,用 CS5376A 滤波抽取器替代通用方 案中 DSP 软件滤波抽取器 。上述不是简单的替代 ,替代后优点明显 :专用性能好 ,电路简洁 ,
通用方案 (CS5321)
文件名
通道
噪声 RMS ( CN T)
动态 范围/
dB
套片方 (CS5371)
文件名
通道
噪声 RMS ( CN T)
动态 范围/
dB
比较/ dB
采样率 50 , 输入 对地 Nois50fl . evt UD 0. 71999 134. 2 50 @GND. evt UD 0. 8604 134. 5 0. 3
3 结束语
套片方案的产生源于电子技术芯片日新月异的发展 ,早期同行们设计地震数据采集器时 , 市场上没有合适的套片可供选用 ,特别是 CS 公司推出 CS5376A 芯片后 ,加速了地震数据采 集器的设计研制 。套片方案在现阶段也有某些不足 ,但这些缺点并不影响数据采集器的性能 指标 。相信随着使用者的增多 ,生产量的加大 ,售价必然逐步下降 ,定货周期会缩短 。套片方 案显著 ,必然会在数字地震观测中获得更广泛的应用 ,显现出其强大的生命力 。
地震勘探仪器中的24位数据采集技术
地震勘探仪器中的24位数据采集技术
冯宏
【期刊名称】《石油仪器》
【年(卷),期】1997(011)003
【摘要】２４位数据采集技术是本世纪九十年代地震勘探仪器变革的核心技术。
文章介绍形成Δ－Σ２４位Ａ／Ｄ转换器的各项技术构思，诸如交叉平衡、超前馈、超采集、数字滤波和多位Δ－Σ等技术构思，以及它们之间的有机联系。
以使人们对Δ－Σ２４位Ａ／Ｄ转换器从工作原理得到实现的多方面有一个较宽的认识，更
深入地理解这一核心技术。
文章最后就采用２４位数据采集技术的地震勘探仪器的几个问题作了阐述，供同仁参考。
【总页数】4页(P10-12,15)
【作者】冯宏
【作者单位】煤炭科学研究总院西安分院
【正文语种】中文
【中图分类】P631.43
【相关文献】
1.节点技术在新一代地震勘探采集仪器中的应用 [J], 封召鹏
2.无线扩频技术在地震勘探数据采集系统中的应用 [J], 马国庆;王辉明;李守才;宗
遐龄;肖翌
3.节点技术在新一代地震勘探采集仪器中的应用 [J], 封召鹏;;
4.时钟恢复及同步技术在地震勘探仪器中的应用 [J], 颜良;罗兰兵;程虎军;饶兰冰
5.时钟恢复及同步技术在地震勘探仪器中的应用 [J], 沈卓
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地震勘探系统中的技术进步：24位采集和并行计算
地震勘探系统中的技术进步：24位采集和并行计算
哲郎.,鹤;孙学进
【期刊名称】《石油物探译丛》
【年(卷),期】1996(000)003
【摘要】一、前言近十年来,地震勘探系统发展上的技术进步主要为24位数据采集和数据处理中的并行计算。
目前这些技术在日本国内地震勘探上虽用得不太多,但今后将会稳步地采用。
文中介绍了这些技术,并顺便介绍一下已产品化的24位地震仪和并行计算机,同时还介绍了并行计算机实际模拟试验情况。
【总页数】12页(P35-46)
【作者】哲郎.,鹤;孙学进
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.443
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1.Guidance自动导航系统在地震勘探高效采集施工中的应用 [J], 武永生;栾虹;王洪涛
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RSDA-1型24位水库地震数据采集器的标定系统
图 ２ 种标定信号流程 ４
一
正弦波标 定一 般为年 度 标定 ， 即一 年标定
次， 主要标 定系统 的频率 特性 、 反演地震 计 传递 函数 的零极 点 。正弦 波 的泰 勒级数公 式如下
３
一 —
５
～ ２， １ 广
ｓｎ ＝ ＿一 ＋ 一 … ＋ （ １ 一 ｉｚ ． ， ～ ）
＋ … （ ０≤ ｚ≤ ９ ｏ ０）
（） １
按 照公 式取 １ ４象 限 （ ０ ≤ ９ 。的参数 存在 Ｓ ＡＭ 中 ， 式如下 （ ／ 即 ≤ｚ ０） Ｒ 格 十六进制 ） 。
０ｘ ００， ｘ ２４， ｘ０ ４７， Ｏ０ ０ ０３ ０ ６ ０ｘＯ ６ａ， ０ｃ ９ ０ｘ ８ｂ， ｘ０ｌｂ， ０ ａ ０ｘｌ ｃ ０ ５ｅ ０ｘｌ ｆ ０ ｃ ２ ８， ｘｌ ２， ８ ８， ｘｌ Ｏｂ， ０ｘｌ ｌ ｆ ９， ０ｘ ２３， ２５ ２２ ０ｘ ２８， ｘ２ ６， ０ ８２ ０ｘ２ ｆ ０ｘ ｌ ０ ０ｆ ０ｘ ｄｅ， ｘ３ ａ， ３９ ｃ， ｘ３ ５ ０ｘ３ ｌ ｂｌ ， ２ｅ １， ｘ３ ｂ， ３３ ０ ６ｂ ０ｘ ８ ０ ｃ ６， ｆ ７， ０ｘ Ｃ ０ｘ ７ａ ０ｘ ４１ Ｃ， ４４ ， ４７１ ， ４９ Ｃ ０ｘ ｂ４， ４ｃ ，０ ｅ ， ５１ ０ｘ ３ｆ ｘ４ ｂｆ ０ｘ ３３， ０ｘ５ ９ｂ， ５５ ５， ｘ５ ４２， ５ａ ２， ３ ０ｘ ｆ ０ ８ ０ｘ ８ ０ｘ ｂ ０ｘ５ ｄ ０ｘ ｅ ０ｘ６ ｆ ０ｘ ｅ ０ ６ｃ ， ６８ ６， ｘ６ ６ｄ， ６ｃ ５ｃ ４， ｅ ７， ６０ ｃ， ２ ２， ６４ ８， ｘ６ ｆ ０ｘ ａ ０ ａ ０ｘ ２４， ｘ６ ａ ０ｘ６ ５ ， ０ ｄｃ ， ｆ ｆ
维普资讯
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
1、EDAS-24GN3地震数据采集器主要技术指标
平均功耗
<2W
高通滤波
可设DC、10、30、100、300、1000、3000S
外形尺寸
200mm×300mm×88mm
2、配备1根EDAS-24GN和SLJ—100型三分向力平衡式加速度计的连接线。
30GB硬盘或FLASH盘，可选配
数字滤波器
FIR，线性和最小相移
记录格式
支持SEED格式
输出采样率
1,10,20,50,100,200,500Hz
工作温度
温度-20℃~ +55℃
频带范围
0~0.4,4,8,20,40,80,200Hz
供电电源
直流9~18V，标准12V，内置可充电镍氢电池
去零点滤波器
动态范围
>135dB @采样率为50Hz
自启动功能
自检、自动复位、重启功能
系统噪声
小于1LSB(有效值)
通讯协议
TCP/IP协议，基于网络协议的实时数据传输，支持FTP、Telnet、Http.
非线性失真度
<-110dB @采样率为50Hz
记录功能
连续和触发事件同时记录
路际串扰
<-110dB
记录容量及介质
1、EDAS-24GN3地震数据采集器主要技术指mA指令/定时
输入满度值
±5V,±10V,±20V,差分
标定信号类型
方波、正弦波，伪随机码,强震
输入阻抗
>100KΩ（单边）
授时
GPS，授时/守时精度<1毫秒
A/D转换
24位
通讯接口
两个RS232，一个10M/100M
通用地震数据采集器EDAS-24GN中CPU数据收发方式
１８ １
地
震
地
磁
观
测
与
研
究
Ｓ Ｃ包含 独立 的接 收器 、 送器 及一 个时钟 分频 器 。每个 发送器 及接 收器 有 ３ 接 口： Ｓ 发 个 针
对数 据 的 ＴＤ Ｒ ／ Ｄ信 号 、 针对 时钟 的 ＴＫ／ Ｋ 信号及 针对 帧 同步 的 ＴＦ ＲＦ信 号 。最多 可传 输 Ｒ ／
针 对 以上 问题 ， 通用地 震数 据采 集器 Ｅ ＡＳ２ ＧＮ 中引 入一 种新 型的数 据传输 方 式 ， 在 Ｄ 一４ 即 通过 ＡＴ９ Ｓ １ ＡＭ９ ６ Ｐ 自带 的 同步 串行 控 制 器 （ ２ ３Ｃ Ｕ 以下 简 称 Ｓ Ｃ） Ａｎ ｒｗ Ｎ Ｓｏ ｓｅ ｌ Ｓ （ ｄｅ ｌｓ ｔａ， ２０ ； ０ ５ 陈凯等 ，０ ９ 进 行数据 收 发操作 ， 以有效 解决 现有 地震 数据 采集器 中数 据传 输导 致 的 ２０ ） 可
朱 小毅。
陈 阳
李 江
林 湛
１ 中 国北 京 １ ０ ８ ） ０ ０ １中 国地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 ２ 中 国北 京 １ ０ ３ ） ０ ０ ６中 国地 震 局 地 震 预 测 研 究 所
摘要
通 用 地 震 数 据 采 集 器 Ｅ ＡＳ２ Ｇ 引 入 一 种 新 型 的 数 据 传 输 方 式 ， 过 Ａ １ ＡＭ９ ６ Ｄ －４ Ｎ 通 Ｔ９Ｓ ２３
０ 引 言
现有 的地震 数据 采集 器 （ 陆其鹄 等 ，０ ７ 中 Ｃ Ｕ 板 与 ＡＤ板 之 间 的数 据传 输方 式一般 直 ２０ ） Ｐ 接 通过 串 口（ Ｅ ＡＳ２ Ｉ ／ ＭＡ一 ｏＰ） 朱 小 毅 等 ， ０ ６ 王 洪 体 等 ， ０ ６ 彭 朝 勇 等 ， 如 Ｄ ＿４Ｐ ＧＳ ２０ ｌ （ １ ２０ ； ２０ ；
中国地震监测数据的处理与分析技术
中国地震监测数据的处理与分析技术地震是一种自然灾害，对人类社会造成了巨大的威胁和危害。
为了及时预警和准确评估地震危险性，中国地震监测系统通过收集大量的监测数据进行处理与分析。
本文将介绍中国地震监测数据的处理与分析技术，以及它们在地震灾害预测和评估中的重要作用。
一、地震监测数据的采集与处理1. 数据采集中国地震监测系统利用地震仪器网络在全国范围内实时采集地震信息。
这些地震仪器包括地震台、地震观测站和地震传感器等，可以记录并传输地震波数据。
通过这些地震仪器，我们可以获得地震的时刻、震源位置、震级和地震波形等基本信息。
2. 数据处理地震波形数据是地震监测数据中最重要的部分之一。
为了准确分析地震波形数据，我们需要进行一系列的数据处理工作。
首先，对采集到的连续地震波形数据进行去噪处理，去除由于仪器噪声和环境干扰引起的噪声信号。
然后，对地震波形进行时域和频域分析，提取地震波的主要频率和振幅特征。
最后，通过对多个地震台和观测站的数据进行比对和校正，得到更为准确的地震参数。
二、地震监测数据的分析与应用1. 地震活动性分析地震监测数据可以反映某地区的地震活动情况，通过对地震波形数据的分析，我们可以判断地震的震源位置和震级等参数。
此外，还可以利用地震监测数据分析地震的发展趋势和周期性规律，为地震活动预测和危险性评估提供依据。
2. 地震灾害评估地震监测数据在地震灾害评估中发挥着重要作用。
通过对地震波形数据的分析，可以确定地震的破坏范围和影响程度，并预测地震灾害的发生概率。
同时，结合地震监测数据和相关地质地貌信息，可以评估地震对建筑物和基础设施的影响，为地震灾害防治提供科学依据。
3. 地震预警与应急响应地震监测数据处理与分析技术的另一个重要应用是地震预警与应急响应。
通过对地震监测数据的实时处理和分析，可以提前几秒到几十秒发出地震预警，向可能受到地震影响的地区发出警示。
这为人们采取应急措施和疏散行动争取了宝贵的时间，有助于减少地震灾害的损失。
地震资料数字处理方法
地震资料数字处理方法The method for seismic data processing张白林更多资料：/h/user.php?uid=1078354141&fixed=ishare地震资料数字处理的目的、任务和特点利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工.改造,以期得到高质量的.可靠的地震信息,为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息.特点:借助于计算机或数字化设备根本目的:提高信噪比、提高分辨率、提供岩性参数无论方法多么先进,技术如何发展,地震资料数字处理的根本目的仍然是:提高信噪比.提高分辨率.提供岩性参数第一章数字滤波第1-1节数字滤波基础第1-2节二维滤波第1-3节二维滤波的实现组成一个复杂振动的所有简谐振动成份的振幅、初相位与频率关系的总和。
信号按随时间变化的特点理的过程。
反射波与面波、声波和微震等干扰波，在频谱上有明显差别，故利用这种差别，可进行频率滤波，以便减少干扰波的能量，提高信噪比。
(或波形)进行加工、改造的过程。
不同类型的波具有不同的频率分布范围,,去掉干扰波,保留有效波,最终达到提高信噪比的目的;对信号的频谱进行修正的过程.方法:物理频率滤波：利用电子元器件的组合对信号频谱进行改造的过程；数字频率滤波：利用数学手段,在计算机上对信号的频谱成分进行修正的过程.其目的:压制干扰信号,突出有效信号,也即是提高信噪比.数字频率滤波的实现:①时域褶积: x(t)*h(t)= y(t)②频域乘积: X(f)•H(f) = Y(f)地震资料数字滤波的关键是选择恰当的滤波器，也即确定h(t)或H(f)。
实现数字滤波的步骤⑴时域①根据工区内有效波和干扰波的频谱分布情况设计滤波器的频率特性H(f)；②由H(f)作傅氏反变换，得到h(t)；③褶积：y(t)=x(t)﹡h(t)，其中x(t)是待处理的地震道，y(t)是滤波后的地震道。
类似地，也可得到频率域实现滤波的相应步骤。
地震监测中的数据处理技巧
地震监测中的数据处理技巧地震是一种地球表面破裂或地壳运动引起的自然灾害，严重威胁着人们的生命和财产安全。
而地震监测则是一种预测和及时掌握地震信息的手段，为科学研究和灾害防控提供重要依据。
在地震监测中，数据处理技巧起着至关重要的作用。
本文将介绍地震监测中常见的数据处理技巧，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
1. 数据采集与预处理在地震监测中，最常用的数据采集设备是地震仪。
地震仪会记录下地震过程中的地震波形数据，以提供科学家们分析和研究。
然而，地震仪采集到的原始数据往往包含各种干扰，如噪声、散射波等。
为了提高数据的质量和准确性，需要进行数据预处理。
常见的预处理方法包括滤波、去噪和校正。
滤波是指通过一系列数学运算，去除地震波形数据中的噪声和干扰信号。
常用的滤波方法包括低通滤波、高通滤波和带通滤波。
低通滤波用于去除高频噪声和高频散射波，高通滤波则用于去除低频噪声和低频散射波。
带通滤波则可以选择性地去除特定频率范围内的干扰信号。
去噪是指通过各种信号处理技术，去除地震波形数据中的噪声成分。
常用的去噪方法包括小波去噪、时频去噪和自适应滤波等。
这些方法可以改善地震波形数据的信噪比，提高地震信号的清晰度和可读性。
校正是指将地震波形数据进行标定和校正，以消除仪器和传感器等因素引起的误差。
校正过程中需要考虑到地震仪的灵敏度、频率响应等参数，并进行相应的修正。
校正后的数据能够更好地反映地震波的真实情况，为后续的分析和研究提供准确的基础数据。
2. 数据挖掘与特征提取地震监测中的数据处理不仅仅是对原始数据进行预处理，还需要进行数据挖掘和特征提取。
数据挖掘是指通过各种算法和技术，发现地震数据中潜在的规律和模式。
常见的数据挖掘方法包括聚类、分类、关联规则等。
聚类是将地震波形数据进行分类和分组的方法，以便找到相似的地震事件和震源。
聚类算法可以通过计算地震波形数据的相似性或距离，将其分为若干簇。
这样一来，科学家们就可以对地震事件进行更细致的研究和分析。
震情图像与24位实时地震数据压缩方法的研究的开题报告
震情图像与24位实时地震数据压缩方法的研究的开题报告一、研究背景和意义地震是指地球有异常的振动或晃动，主要地震波是由地体内部的构造变化或地表破坏引起。
地震是地球上最常发生的自然灾害之一，它带来的危害和灾难是人类难以承受的。
因此，关于地震的研究已经成为人们关注的焦点。
地震数据的收集、处理和分析一直是地震研究的关键方面。
随着现代技术的不断发展，我们已经成功地开发了各种地震观测设备和数据处理工具。
如今，对于地震数据的高效率处理和传输变得越来越重要，这样可以支持施加预警、减少风险和改善人们的生活。
本研究的主要目的是针对24位实时地震数据和震情图像进行压缩，以便降低数据传输和储存的成本，加速预警时间，提高地震数据的处理效率，为地震预警和随后的抢救行动提供必要的支持。
二、研究内容和方法本研究将采用如下内容和方法：1. 震情图像的压缩图片压缩可以消除数据冗余，减少数据传输和储存的成本。
本研究将探讨如何对震情图像进行最佳的压缩，使得图像的质量丝毫不受影响。
2. 24位实时地震数据的压缩对地震数据进行压缩可以减少数据传输和储存的成本，提高数据的处理效率。
本研究将探索如何对24位实时地震数据进行压缩，以减少数据传输和储存的成本。
3. 震情图像和24位实时地震数据的联合压缩震情图像和24位实时地震数据的联合压缩可以大大降低数据的传输和储存成本。
本研究将研究如何将震情图像和24位实时地震数据联合压缩，从而实现高效率的数据传输和储存。
4. 压缩效果的评估本研究将研究不同压缩方法的效益，并对比各个方法的优缺点，从而对不同的方法进行评估。
三、论文结构和预期结果本研究的论文将包括以下部分：1. 引言介绍本研究的背景、目的和方法。
2. 相关工作对于地震数据压缩方面的研究进行综述，并对比各种不同方法的优缺点。
3. 震情图像的压缩研究如何对震情图像进行最佳的压缩。
4. 24位实时地震数据的压缩研究如何对24位实时地震数据进行压缩。
5. 震情图像和24位实时地震数据的联合压缩研究如何将震情图像和24位实时地震数据联合压缩。
地震数据处理的常规处理流程
地震数据处理的常规处理流程地震数据处理的常规流程，那可真是个有趣又有点复杂的事儿呢。
一、数据采集后的初步整理。
地震数据刚采集来的时候呀，就像是一堆乱乱的小零件。
这时候呢，得把那些明显错误的数据给挑出来扔掉，就像把坏了的小零件从一堆里面拿走一样。
比如说，有些数据可能是因为采集仪器突然出了小毛病，或者是受到了特别强烈的外界干扰，像大的电磁干扰之类的，这些数据肯定不能要啦。
然后呢，要把采集到的数据按照一定的规则排列好，就好比把小零件按照大小或者形状先分类放好，这样后续处理起来就方便多了。
二、滤波处理。
接下来就是滤波这个重要的步骤啦。
想象一下，地震数据就像一锅大杂烩，里面有我们想要的有用的信号，就像是肉啊菜啊这些好吃的，但是也有很多噪音，就像是沙子石头一样讨厌。
滤波呢，就是要把那些噪音去掉，只留下有用的信号。
这就像是用一个特别的筛子，把沙子石头都筛出去，只留下肉和菜。
不同的滤波方法就像是不同大小网眼的筛子，要根据实际的情况去选择合适的筛子哦。
如果滤波没做好，那后面的处理可就麻烦大了，就像你炒菜的时候沙子没挑干净，吃起来多难受呀。
三、校正处理。
校正这个环节也很关键哦。
地震数据在采集的时候，可能因为各种原因位置或者时间上有点偏差。
这时候就得把它们校正过来。
比如说，有些数据可能因为采集点的地理位置不太准确，或者是采集的时间和实际发生地震的时间有点对不上，就像你拍照的时候手抖了一下，照片有点歪或者模糊。
我们就得通过一些数学方法把这些数据校正到正确的位置和时间上，这样才能让数据更准确地反映地震的真实情况。
这就好比把歪了的照片给扶正，把模糊的地方变清晰一样。
四、叠加处理。
再说说叠加处理吧。
这个就像是把很多个小的力量集中起来变成一个大的力量一样。
在地震数据里呢，就是把很多次采集到的相似的数据叠加在一起。
这样做的好处可多啦，可以让那些有用的信号变得更强，就像很多小水滴聚在一起变成一个大水洼一样。
而那些噪音呢，因为它们是随机的，叠加的时候就会相互抵消一部分。
地震监测中的测绘技术与数据处理方法
地震监测中的测绘技术与数据处理方法地震是一种破坏性极大的自然灾害，对人类社会造成了巨大的影响。
为了准确监测地震的活动并及时预警，测绘技术在地震监测中扮演着重要的角色。
本文将探讨地震监测中的测绘技术与数据处理方法。
1. 地震监测中的激光测量技术激光测量技术是一种高精度、高效率的测绘方法，可以被广泛应用于地震监测中。
激光测量可通过对目标进行非接触式扫描，获取目标的三维坐标信息，包括其位置、形状和尺寸。
在地震监测中，激光测量可以用于测量地表裂缝、地震破坏区域的形变情况以及建筑物的位移等。
2. 遥感技术在地震监测中的应用遥感技术是通过获取地球表面的电磁辐射能量，通过图像处理和解译，获得地表信息的一种方法。
在地震监测中，遥感技术可以被用来获取地表的变形信息、地壳运动情况以及地震后的灾害评估等。
利用卫星图像，可以监测地震前后地表的形变情况，进一步预测地震可能带来的灾害。
3. 基于GPS的地震监测技术全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航的测量技术，它可以用于测量地球上任一点的三维坐标。
在地震监测中，GPS技术被广泛应用于监测地壳运动情况。
通过陆地上海量的GPS测量站点，可以准确测量地壳相对于参考点的位移。
这些数据可以用于精确评估地震的破坏程度，以及预测可能的余震。
4. 数据处理方法在地震监测中的应用地震监测产生的数据量庞大，如何有效地处理这些数据成为一个挑战。
一种常用的数据处理方法是地震数据的滤波处理。
地震数据常常包含很多噪声，滤波处理可以去除这些噪声，提取出地震信号的特征。
此外，还可以应用数据处理方法来提取地震监测数据中的特征参数，如地震波的频率、振幅等，从而对地震进行更加准确的分析和研究。
5. 测绘技术与地震预警系统地震预警系统是一种可以提前几秒到几十秒预警地震的技术。
测绘技术在地震预警系统中起着重要的作用。
通过测量地震震源的位置、能量和传播速度等参数，可以实时预测地震的强度和到达时间。
测绘技术在地震预警系统中的应用，将大大提高地震预警的准确度和效率。
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图 1 24位地震数据采集器的数据处理流程图
125、200、250、500 SPS。本文把采样率为 500、250、125简称 500采样系列 ; 采样率为 200、100、50简称 200 采样系列 。下面对两 系列四阶段的数据处理详细介绍 。
3 收稿日期 : 2006210219。
1 A /D 采样后的 512KSPS数据流
关键词 24位地震数据采集器 ; 512K数据流 ; DSP滤波 ; COUNT值 中图分类号 P315. 73 文献标识码 A
引言
地震计将感应到的地面运动信号转换成 电压值输出给数据采集器 , 采集器将模拟电 压信号进行滤波放大 , 再进行 A /D 转换成 512KSPS的 1位数据码流 , 该码流经 DSP的 两段滤波后就得到了我们熟悉的地震波形的
第 5期 (总第 341期 ) 2007年 5月
国 际 地 震 动 态 Recent Developments in World Seismology
No. 5 ( Serial No1341) M ay, 2007
24位地震数据采集器中的数据处理 3
王翠芳 邵玉平 宋 澄
(四川省地震局水库地震研究所 , 成都 610041)
第 5期 王翠芳等 : 24位地震数据采集器中的数据处理
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率时每秒输出 512 KSPS的 1 位码流 。这里 采用的是 512 KSPS速率 , 虽然 0 或 1 一位 码不能直接表示抽样值的大小 , 但可以表示 相邻抽样值的变化规律 , 1 代表上升一个增 量 Δ, 0 代表下降一个增量 Δ。CS5372 定义 无输入信号时 512KSPS 码流中 1 码和 0 码 的密度为 50% , 则 1秒内 512K码流中 1码 和 0 码的和为 0, 即输入信号为 0; CS5372 定义正全量程时 1码的比例为 86% , 0码的 比例为 14% , 则 1秒内 512K码流中 1码和 0码的和为 72% , 对应于最大的模拟输入 + 10V; CS5372定义负的全量程时 1码的比例 为 14% , 0码的比例为 86% , 则 1秒内 512K 码流中 1码和 0码的和为 - 72% , 对应于采 集器的最小输入 - 10V。
其值为数据帧中 DATA 和 HECKSUM 部分的 字节数 。
DATA: 为数据或命令信息 。
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2 DSP 第 一 段 滤 波 得 到 2KSPS 或 800 SPS数据流
在图 1中的 DSP第一段滤波器中 , 500 采样系列的第一级抽取率 n = 8, 200采样系 列的第一级抽取率 n = 20, 两采样系列的第 二级和第三级的抽取率都是 16 和 2, 因此 500系列的第一段总的抽取率为 256 ( 8 ×16
中心软件收到数据帧后解包 , 再作后续 的地震定位和震级计算等等工作 。
5 结束语
以上是将地震计感应的地面运动信号 , 经 24位地震数据采集器转换成 COUNT值的 处理过程 。本文所阐述的 24 位地震数据采 集器中的数据处理采用的是软件滤波方案 , 随着电子技术的发展 , 现在市场上可以直接 购买到滤波芯片进行硬件滤波 , 但其效果还 有待进一步验证 。
列采样的第一级滤波系数增益为 16 000; 两 系列共用的第二级滤波系数增益为 262 144, 共用的第三级滤波系数增益为 512 ×828。因 此 , 500系列第一段总的滤波系数增益的最 小公倍数 :
125 ×1024 ×262144 ×512 ×828 = 1. 42249316 ×1016 200系列滤波系数增益的最小公倍数 : 8 ×16000 ×262144 ×512 ×828 = 1. 42249316 ×1016 即在 CS5372输出的 512K码流中全为 1 码时经滤波得到的值为 1. 42249316 ×1016 ; 由第 2节可知 : 正全量程滤波器加权增益 : 1. 42249316 ×1016 ×(86% - 14% ) = 1. 024195081 ×1016 负全量程滤波器加权增益 : 1. 42249316 ×1016 ×(14% - 86% ) = - 1. 024195081 ×1016 两系列采样率对应着输出的 24 位数的 归一化因子为 : ( 223 - 1) / ( 1. 024195081 ×1016 ) = 8. 190438673 ×10 - 10
从图中可以看出一个 TM S320C3X的单
图 3 TM S320C3单精度浮点数格式
精度浮点数 X 包括 8 位指数 e、1 位符号 s 和 23位分数 f, s和 f称为尾数 m 共 24 位 。 描述尾数的方法是 m = ss·f, 当 e = - 128, s
= f = 0时表示的数为 0。因为采集器中 A /D 转换为 24位 , 所以 e不可能大于 23, 使用 TM S320VC33 DSP 芯片时 , DSP 从 RAM 中 取数规则为 :
COUNT值 , 这个数据转换过程可分为四个 阶段 : 即 A /D 采样后的 512K数据流 、DSP 第一段滤波后的数据流 ( 2KSPS或 800SPS) 、 DSP第二段滤波后的数据流 ( 24 位 COUNT 值 )和数据打包 。四个阶段数据处理流程图 如下 :
数据采集器设计的采样率为 : 50、100、
X = 10. 010 ×23 b = 0110b ( b表示二进制 ) 因为 s = 1, 为负数 , 所以十进制值为
- [ 01101b + 1 ] = - 14, 即数据采集器输出 的 COUNT值为 - 14 COUNT。 3. 2 将 CO UNT值数据归一化
512K数据流经第一段滤波和第二段滤 波后的数据放进 RAM 中 , DSP从 RAM 中按 上述规则取出数后进行归一化 , 即将取出数 据乘以归一化因子 8. 190438673 ×10 - 10 , 这 里没有考虑 DSP第二段滤波系数的增益 , 因 为该增益只有 0～15的范围 , 其值比起第一 段的增益值 1. 42249316 ×1016是可以忽略 。 这样一来就得到了最后输出的 COUNT值 。
×2) , 抽取滤波后数据量为 : 512KSPS ÷256 = 2KSPS, 即每秒 2K个数
200系列的第一段总的抽取率为 640 (20 ×16 ×2) , 抽取滤波后数据量为 : 512KSPS ÷640 = 800SPS, 即每秒 800个数 2. 1 全量程滤波器加权增益
设计 500采样系列的第一级滤波系数增 益 (即滤波系数之和 )为 1 024; 设计 200 系
当 e > 23时 , 尾数直接取 223 - 1, 当 e = 23时 , 直接取尾数 , 当 e < 23时 , 在尾数 前加 0。
例如 : DSP从片内 RAM 中取另一个浮 点数 X = 0x3A00000, 则 e = 0x03 = 3, s = 1, f = 010, 用 X =m ×2e表示为 :
3 D SP第二段滤波后的数据流
第二段滤波抽取器由五级构成 。其中前 三级二抽一滤波称为预滤波抽取器 , 第四级 二抽一滤波抽取器称为终滤波抽取器 , 最后 一级为高通滤波器 。构成图如图 2所示 , 有 关说明已标注在图中 , 不再另述 。
最小相位和线性相位滤波是地震数据采 集设计中要求的两种不同类型的滤波器 。最
(作者电子信箱 , 王翠芳 : wwwcfff@163. com )
参考文献
[ 1 ] 张雄伟等. DSP芯片的原理与开发应用. 北京 : 电子工业出版社 , 2004 [ 2 ] 国家地震局. 遥测地震台网观测技术规范. 北京 : 地震出版社 , 1991
小相位滤波既有非零的零点 , 亦有非零的极 点 , 简称为零极点型滤波器 , 用无限冲击响 应算法即 IIR算法实现 。线性相位滤波只有 非零的零点 , 极点全部为零 , 简称为全零点 滤波器 , 用有限冲击响应算法即 F IR 算法实 现 。本文只研究最小相位 。
图 2中第五级高通滤波器主要作用是滤 除直流偏移 , 共有六个不同 - 3dB 周期可
24位地震数据采集器中的 A /D 转换器 采用的是 CS5372 /71 Δ - ∑模数转换芯片 , 该芯片工作在 1. 024 MHz频率时每秒输出 256 KSPS的 1位码流 , 工作在 2. 048 MHz频
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第 5期 王翠芳等 : 24位地震数据采集器中的数据处理
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CHECKSUM: 2字节整数 , 为帧检查和 , 除 HEAD 外 , 帧中其余部分按 16 位字相加 应为零 。
当 CMD 的值为 0x5555, 数据采集器输 出实时数据流 , 其 DATA 字段的 字节帧同步标识码 , 16 进制 从 高 位 到 低 位 值 为 : 0xB F、 0x13、 0x97、 0x74,用于从数据流中识别数据帧 。
SITE2ID: 2字节整数 , 为台站编号 。 CMD: 2字节整数 , 传输数据帧类型标
示字 , 为数据帧其值为 55AAH。 LENGTH: 2字节整数 , 标识帧的长度 ,
PSUM: 1 字 节 局 部 检 查 和 , SITE2ID、 CMD、LENGTH、 SECOND、 FLAG 和 PSUM 各部分按字节相加结果应为零 。
CH1 DATA: 为 第 一 道 一 秒 数 据 (COUNT值 )块 ; CH2 DATA: 为第二道一秒 数据 (COUNT值 )块 ; CH3 DATA: 为第三道 一秒数据 (COUNT值 )块 。