一体化数字地震仪
全国地震台网新一代数字地震仪的研究
全国地震台网新一代数字地震仪的研究第一章：引言地震是地球上频繁发生的自然灾害，它的发生不仅对人类的生命财产造成了巨大威胁，同时对建筑、公共设施等也带来了相当大的损失。
而地震仪是观测地震的重要工具之一。
地震仪在地震监测和预警方面发挥着不可替代的作用。
随着数字技术的不断进步，全国地震台网新一代数字地震仪的开发和研究越来越受到重视。
第二章：地震仪的发展历史地震仪的历史可以追溯到公元132 AD，当时的地震仪只是一个简单的陀螺仪式装置。
到了19世纪末，随着机械工业的发展，地震仪得到了很大的改进。
20世纪60年代，地震仪已经发展到了采用全电子技术的时代。
21世纪，随着计算机技术的发展和数字技术的不断普及，数字地震仪成为了发展趋势。
第三章：数字地震仪的研究发展数字地震仪在硬件、软件以及数据存储和传输等方面都迈出了重要一步。
新一代数字地震仪在数据采集、处理、传输、存储等方面性能有了很大的提高。
目前，全国地震台网新一代数字地震仪主要有三类：基于现场程序可编程门阵列(FPGA)的数字地震仪、基于数字信号处理器(DSP)的数字地震仪以及基于嵌入式系统设计的数字地震仪。
第四章：数字地震仪的优势数字地震仪相对于传统地震仪有许多优势：第一，数字地震仪采集、处理和传输数据速度快，准确度高，抗干扰能力强；第二，数字地震仪可实现多级强震监测预警，响应速度快，作用范围广；第三，数字地震仪体积小、重量轻，易于安装和维护，成本较低。
第五章：数字地震仪的应用前景数字地震仪在地震监测、预警、研究等方面都将发挥越来越重要的作用。
数字地震仪可以实时、精确地监测地震活动，提供数据支持，保障人民生命财产安全。
数字地震仪可以为科学家提供更好的研究工具，提高地震科学的研究水平。
第六章：结论全国地震台网新一代数字地震仪的研究和开发是地震监测和预警体系建设的重要一步。
数字地震仪有许多优势，具有较高的稳定性、精度和可靠性，广泛应用将为地震研究和预防工作带来新的突破。
40TDE技术指标v1.0
*23
整机结构
地震计与数据采集器一体化设计
24
输入电压范围
12-28VDC
25
整机功耗
峰值功耗小于4W
*26
封装
符合IP68标准,3米水深连续48小时正常工作，150mm以下可以长期浸泡在水中，连接器在仪器顶部
*27
工作温度
－20℃～＋70℃
阶跃、正弦波，或随机二进制编码信号
16
标定输出
信号频率、幅度可设置
17
校时方式
GPS接收机，NTP授时
*18
授时/守时精度
8x10-7秒
19
环境与状态监控
采集器要具备环境与状态监控能力
*20
记录格式
gcf数据记录格式
*21
记录介质
16Gb工业级存储U盘
22
通信接口
标准RS-232C串行口和标准LAN以太网接口；
便携式一体化地震仪
一技术指标
序号
内 容
技 术 指 标
A:地震计部分
*1
传感器类型
三分向正交一体机械结构地震计
*2
观测频带
30s-50Hz
3
灵敏度
2×1000V/m/s
4
最大输出
±20 V（差分）
5
线性度
大于90dB
*6
动态范围
大于140dB
*7
寄生共振
最低寄生共振频率大于200 Hz
8
允许工作倾斜范围
±2.5º水平
B:数据采集器部分
*9
数据采集器道数
4通道（3个主通道，1个辅助通道）
10
信号输入方式
双端平衡差分输入
数字地震计工作原理
数字地震计工作原理哎呀，说起数字地震计，这玩意儿可真是个神奇的小东西。
你可能会想，地震计？那不是地震局里那些科学家们用来预测地震的高科技玩意儿吗？对，没错，但别以为它有多高大上，其实它的原理挺简单的，就像你用放大镜看蚂蚁一样，把那些微小的震动放大，让我们这些普通人也能感觉到。
记得有一次，我去了一个地震观测站参观。
那地方挺偏僻的，周围都是山，空气清新得不得了。
观测站里有个大叔，他看起来挺普通的，穿着一件有点褪色的工作服，手里拿着个扳手，好像随时准备修理什么东西似的。
他带我走进了一个小屋，里面摆满了各种仪器，其中就有一台数字地震计。
大叔看我一脸好奇，就给我详细讲解了起来。
他说，这数字地震计啊，其实就是个超级灵敏的“听诊器”。
它有三个主要的部件：传感器、放大器和记录器。
传感器就像人的耳朵，能捕捉到地面的微小震动；放大器就像个大喇叭，把那些微弱的信号放大；记录器则像是个记事本，把放大后的信号记录下来。
大叔还给我演示了一下。
他拿起一个小锤子，轻轻地敲了一下地面。
我啥感觉都没有，但你看那地震计，屏幕上的波形立刻就有了反应，就像海浪一样，一波一波的。
大叔说，这就是地震波，虽然我们感觉不到，但地震计能捕捉到。
他还说，这些波形能告诉我们很多信息，比如地震的强度、深度，甚至是震源的位置。
我看着那些波形，突然觉得这数字地震计就像个侦探，能从这些细微的线索中，找出地震的秘密。
大叔看我这么感兴趣，就又给我讲了一些地震计的趣事。
他说有一次，他们观测站附近有个工地在打桩，那震动可大了，地震计的波形就跟过山车似的，上上下下。
他们还以为是地震呢，结果一查，原来是工地的动静。
参观结束的时候，大叔还送了我一个小模型地震计，说是让我带回家玩玩。
我把它放在书桌上，每次看到它，就会想起那天在观测站的经历，还有大叔那朴实无华却又充满智慧的话语。
所以说，数字地震计这玩意儿，虽然听起来很高科技，但其实它的原理挺简单的。
它就像我们生活中的很多事物一样，看似复杂，实则简单。
EPS 便携式数字地震仪 用户指南说明书
EPS便携式数字地震仪用户指南在使用本产品之前，请仔细阅读并妥善保管中地装（重庆）地质仪器有限公司2016年11月尊敬的用户：您好！首先感谢您购买本企业产品，相信这一全新的产品会给您的工作带来帮助和便利；为了让您能更好的使用EPS系列仪器，请仔细阅读本用户指南。
本用户指南专门用于指导您了解该系列仪器的功能和使用。
在使用本产品前请您认真阅读产品使用指南，并妥善保存。
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·安装仪器配套软件请根据具体要求操作，因操作系统而导致的性能问题或不兼容性，本企业概不负责。
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数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪是一种应用数字技术研制而成的地震观测仪器，可以在各种地质构造和不同地表覆盖条件下进行地震数据记录和数据传输，具有高灵敏度、高速度、高分辨率、高信噪比等优点。
数字地震仪的野外工作方法与传统地震仪不同，需要采取一些特殊措施进行操作和处理。
本文将对数字地震仪的野外工作方法和探究进行讨论。
首先，数字地震仪的野外工作需要进行前期准备，包括选取合适的地点和确定采样参数。
选取地点时需要考虑周围环境的影响和地质构造的特点，以便更好的捕捉地震信号；确定采样参数时需要考虑地震频率范围和信号强度，以得到更准确的地震数据。
同时，在野外工作中还需要进行数字地震仪的设备检查和校准，以确保设备正常工作。
其次，数字地震仪在野外工作时需要进行信号接收和数据传输。
数字地震仪使用传感器接收地震信号，并通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，然后通过USB、以太网等方式传输到数据接收端。
在野外工作中还需要注意防止一些外界因素对信号的影响，诸如风、雨、阳光等，还需注意设备保护和防盗措施。
1.地震波的传播机制。
数字地震仪可以记录不同地震波段的地震信号，通过对不同地震波段的数据分析，可以探究地震波的传播机制和地下构造特征。
2.地震活动的周期性和规律性。
通过持续的地震监测，可以发现地震活动的周期和规律，这对预测地震灾害具有重要意义。
3.地球物料的成分和结构。
数字地震仪可以通过分析地震波速度和振幅变化，得到地球物料的成分和结构信息，进而了解地球深部的构造和物质运动情况。
总之，数字地震仪的野外工作方法和探究具有很高的技术含量和科学价值。
通过数字地震仪的精确测量和数据分析，可以深入研究地球物理学、地质学等领域的问题，为地震活动机理和灾害预测提供有力支持。
重庆地质仪器厂DZS-1深层数字地震仪
（ １ ） 信号采用通道： 三道
（ ２ ） Ａ／ Ｄ转 换 ： ３ ２ 位 （ ３ ） 采 样 间隔 ： １ 、 ５和 １ ０ ｍｓ 三档 可选 （ ４ ） 前放 增益 ： １ 、 ３ ２ 、 ６ ４倍 可选
（ １ ） 自然频率 （ Ｈ ｚ ） ： ２ ±１ ０ （ ２ ） 线 圈 电阻 ： ６ ０ ４ ０ ±５
（ ２ ） ＧＰ Ｓ授 时 、 地 理位置 定位 、 三维 观测 ；
（ １ ８ ） 开机 定 时范 围 ： 最 大 为 ７天 。期 间最 多 分
３ ０个开 、 关 时段
（ ３ ） ３ ２ 位Ａ ／ Ｄ转换器 ， 可靠保证系统 的高精度
和大 动态 范 围 ； （ ４ ） 低 噪声设 计 ， 系统 噪音低 于 ｌ ｔ Ｌ Ｖ； （ ５ ） Ｐ Ｄ Ａ 或笔 记本 电脑操 作 ； （ ６ ） 工业 级 Ｃ Ｆ卡存储 数据 ， 安全 可靠 ； （ ７ ） 体积小、 防水 、 防震 、 抗 干扰 。
（ １ ） 接收并显示 Ｇ Ｐ Ｓ时钟 、 地理信息 、 高程信号 （ ２ ） 时钟信号 的分秒脉冲信号输 出
（ ３ ） 记 录雷 管爆 炸断线 的时 间信 号 ： 用断 线信 号 的前沿 锁定 当前 时 间
３ 主要技 术指 标
（ ４ ） 可记录 ８ ０ ０条时 间和地 理信 息 ２ Ｈｚ 三分量 检 波器技 术指 标 （ 在 ２ Ｏ ℃时）
１ 主要 用途
Ｄ Ｚ Ｓ 一１深层数 字地 震 仪 是 一种 三 维 数 据 采集 器， 主要利 用爆 炸及 巨型 地 震 波探 查 地 壳 深 部 构造
的特 性 与性 质 。微 震 检 测 也 可 用 在 天 然 地 震 的研
（ １ ０ ） 时 间稳 定度 ： ５ ×ｌ Ｏ （ １ １ ） Ｃ Ｆ卡容量 ： 工 业级 ４ Ｇ
CMG-40TDE说明书
CMG-40TDE一体化地震仪培训资料目录1. CMG-40TDE总体介绍 (3)1.1 开箱检查 (5)1.2 接口介绍 (5)1.3 CMG-40TDE初始化 (6)1.3.1 通过网页初始化IP地址设置 (6)1.3.2 通过超级终端初始化IP地址设置 (9)1.3.3 SCREAM软件设置 (11)1.3.3 GPS信号检查 (14)1.3.4 数据存储介质 (15)2. CMG-40TDE安装 (18)2.1山洞安装环境 (18)2.1.1 地点选择 (18)2.1.2 温度稳定性 (19)2.2坑体式安装环境 (20)2.3其他安装环境 (21)2.4具体安装步骤 (23)3. CMG-40TDE传感器部分 (30)3.1 地震计标定 (30)4. CMG-40TDE数据采集器部分 (35)4.1 数据采集器使用 (35)4.1.1 配置窗口 (35)4.1.2 控制窗口 (37)4.2 数据采集器升级 (38)5. CMG-40TDE通信单元部分 (40)5.1 IE浏览器控制和配置数据采集器 (41)5.2 NTP方式对数据采集器授时 (42)5.3 CMG-EAM在线远程升级 (45)6. SCREAM软件 (47)6.1 SCREAM软件主窗口 (47)6.2 波形显示窗口 (49)6.3 SCREAM文件设置 (50)7.问题及解决 (53)8. 接口定义 (55)1. CMG-40TDE总体介绍CMG-40TDE是便携式一体化地震仪，其密封的不锈钢外壳内包含了一个三分向宽频带负反馈地震计、一个24位数据采集器以及一个功能灵活的数据通信和存储单元。
仪器接上电源就是一个完整的测震系统。
图 1CMG-40TDE坚固防水的不锈钢外壳设计非常方便野外安装。
由于传感器内部采用轻便耐用的部件，地震计不需要锁摆，只需要加电，地震计就可以马上记录地面的运动。
此外，地震计在水平平面3度以内不需要重新调零。
数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪是一种用于记录地震波传播的设备，它能够精确地测量地震波的振幅、频率和传播速度等参数，并将这些数据转化为数字信号进行存储和分析。
数字地震仪在地震研究和勘探中具有重要的应用价值，它能够帮助地震学家和地质学家更好地了解地球内部的结构和地球动力学过程。
数字地震仪的野外工作方法主要包括安装、运行和数据采集三个步骤。
安装是数字地震仪野外工作的第一步。
安装地震仪需要选择一个适合的地点，通常是在地震台站上或者是在地表便于观测的位置。
地震仪应该稳固地安装在地面上，避免受到外界干扰，如风、雨、动物等。
安装的过程应该注意与其他设备或障碍物的距离，以免互相干扰。
还需要调整地震仪的仪器参数和测量范围，使其适应当前的地震活动状况。
运行是数字地震仪野外工作的第二步。
在运行之前，需要对地震仪进行检测和测试，确保其正常工作。
检测和测试的内容包括仪器的传感器、数据采集和数据传输等功能。
如果发现任何故障或异常，需要及时进行修复或调整。
在运行期间，需要及时记录和监测地震仪的工作状态，包括仪器的电量、数据采集的稳定性和数据传输的可靠性等指标。
还需要定期对地震仪进行维护和保养，确保其长期稳定工作。
数据采集是数字地震仪野外工作的最关键的一步。
通过地震仪的传感器和数据采集系统，可以记录地震波的振幅、频率和传播速度等数据。
这些数据可以通过地震仪的存储设备进行保存，也可以通过数据传输设备进行实时传输。
数据采集的过程需要注意以下几点：需要合理选择采样率和采样时间，以充分记录地震波的特征。
需要注意地震仪与其他设备或外界干扰物的距离，以减少或避免数据的干扰。
需要对数据进行实时监测和处理，确保数据的准确性和完整性。
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自救相关知识
一.在群众集聚的公共场所遇到地震时，最忌慌乱，而应有组织地从多路口快速疏散，否则 将造成秩序混乱，相互压挤而导致人员伤亡。 • . 1.如果你正在影剧院、体育馆等处遇到地震时，要沉着冷静，特别是当场内断电 时，不要乱喊乱叫，更不得乱挤乱拥，应就地蹲下或躲在排椅下，注意避开吊灯、电 扇等悬挂物，用皮包等物保护头部，等地震过后，听从工作人员指挥，有组织地撤离 。 • 2.地震时，你正在商场、书店、展览馆等处，应选择结实的柜台、商品(如低矮家 具等)或柱子边，以及内墙角处就地蹲下，用手或其它东西护头，避开玻璃门窗和玻璃 橱窗，也可在通道中蹲下，等待地震平息，有秩序地撤离出去。 • 3.正在上课的学生，要在老师的指挥下迅速抱头、闭眼，躲在各自的课桌下，绝不 能乱跑或跳楼，地震后，有组织地撤离教室，到就近的开阔地带避震。 • 4.正在进行比赛的体育场，应立即停止比赛，稳定观众情绪，防止混乱拥挤，有组 织有步骤地向体育场外疏散。
遇到次生灾害怎么办
• • • • • • • • • • 在野外遇到次生灾害怎么办 水灾 ——如果江河湖海涨水，要向高处跑； ——迅速离开桥面。 毒气泄漏 ——遇到化工厂等着火，并有毒气泄漏，不要朝顺风的方向跑，要尽量绕到上风 方向去； ——用湿毛巾捂住口、鼻。 山崩、滑坡、泥石流等 ——遇到山崩、滑坡，要向垂直于滚石前进的方向跑，切不可顺着滚石方向往山 下跑； ——也可躲在结实的障碍物下，或蹲在沟坎下；要特别注意保护好头部。
现代数字地震仪价格
目
录
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序言 展品功能与技术方案说明 设备解析 设备效果图 设备性能介绍 自救相关知识
序 言
本展馆以防震减灾自救 为核心主题，采用主题 展开的方式，以地震知 识科技普及和防震避险 体验训练内容为主线进 行全方位的设计，融地 震科普、防震减灾、避 震自救为一体，变观众 客观被动观看为主动参 与。全景式全方位、多 角度宣传地震知识，使 观众减少对地震的恐惧 、树立地震来临时与其 做斗争的信心。
数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪是一种用于测量和记录地震活动的仪器。
它利用传感器和录音设备来收集地震的震动数据，并将其转化为数字信号，以便进行分析和研究。
数字地震仪的野外工作需要进行仪器的设置、数据的收集和存储等一系列步骤。
下面将详细介绍数字地震仪的野外工作方法和探究。
第一步是设置仪器。
选择一个合适的地点来安放数字地震仪。
这个地点应该具有稳定的地质环境，远离可能引起干扰的外部因素，例如建筑物、道路和电力设施等。
安放仪器时，需要使用支架或固定定位设备将其固定在地面上，以防止仪器在地震发生时被移动。
第二步是连接传感器。
数字地震仪通常配备有多个传感器，用于收集地震活动的震动数据。
这些传感器可以测量地面的振动、地壳的变动和地下水位的变化等。
在野外工作中，需要将传感器与仪器连接起来，并确保连接正确无误。
还要确保传感器的位置与所研究的地震活动的特征相匹配。
第三步是进行数据采集。
一旦仪器设置好并连接好传感器，即可开始进行数据采集。
数字地震仪会不断地记录地震活动产生的震动数据，并将其转换成数字信号。
这些信号可以通过仪器上的显示屏进行实时观测，也可以通过连接到计算机的USB端口进行数据传输和存储。
第四步是数据存储和分析。
数字地震仪可以将采集到的数据存储在内部存储器中，也可以通过USB接口将数据传输到计算机上进行存储和分析。
对于长时间的数据采集，可以使用外部存储设备，如硬盘或闪存卡。
存储数据后，可以使用专门的软件对数据进行处理和分析，以研究地震活动的特征和趋势。
在数字地震仪的野外工作中，还可以进行一些探究和实验。
可以选择不同的地点来放置数字地震仪，观察和比较地震活动的震动数据。
可以探究不同类型的地震是否对地震活动的特征产生影响，如地壳变动、地下水位变化等。
还可以研究地震的频率、强度和持续时间等参数，以便更好地了解地震的特征和规律。
数字地震仪是一种重要的地震监测和研究工具。
在野外工作中，需要正确设置仪器、连接传感器、进行数据采集和存储，并可以进行一系列的探究和实验，以研究地震活动的特征和规律。
数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪是一种用于测量地震波的设备，它可以记录地震波的振动情况，并将数据传输到计算机进行分析和处理。
数字地震仪在地震学研究和地质勘探中发挥着非常重要的作用，其野外工作方法和探究可以帮助我们更好地了解地球内部的结构和地震活动规律。
1. 部署设备：在进行数字地震仪的野外工作之前，首先需要确定研究区域的位置和采样点的分布，然后部署设备。
通常采用地震设备三角剖分部署原则，即在采样区域内确定三个或更多位置，将数字地震仪放置在这些位置上，形成一个三角形或更多边形的布置。
2. 配置参数：在数字地震仪部署完成后，需要进行参数配置，包括采集时间、采样频率、增益、滤波器等。
这些参数的设置应根据具体研究区域的特点和目的进行调整。
例如，在高噪声环境下，可以采用高增益和低频率进行采集；而在低噪声环境下，可以采用低增益和高频率进行采集。
3. 数据记录：数字地震仪在野外工作期间会自动记录地震波的振动情况，包括振幅、频率、时间等数据。
根据采样点的分布和配置参数的设置，可以记录到不同深度的地震测量数据。
记录期间需要保持设备的稳定和不受干扰，避免数据失真。
4. 数据传输：采集完成后，需要将数字地震仪记录的数据传输到计算机进行分析和处理。
数据传输可以通过USB或Wi-Fi等方式进行，传输过程中需要注意数据的完整性和保密性。
1. 地球内部结构研究：数字地震仪可用于研究地球内部结构，包括地球的不同地层和板块的分布、厚度和单层结构等，为地球内部的物质组成和构造演化提供了重要的数据和证据。
2. 地震活动规律研究：数字地震仪既可以用于预测地震，也可以用于研究地震活动的规律和趋势。
通过分析地震波的振幅、频率等信息，可以对地震危险性进行评估和预警，并为地震灾害预防和救灾提供重要的科学依据。
3. 油气资源勘探：数字地震仪也可用于油气勘探。
通过分析油气震源和地震波在不同介质中的传播规律，可确定油气储层的范围、厚度、构造和物性等信息。
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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数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪广泛应用于地震勘探、地质勘察、建筑结构监测等领域。
然而，数字地震仪在野外工作时需要注意很多事项，本文将着重介绍数字地震仪的野外工作方法以及探究技巧。
1.数字地震仪的野外布置数字地震仪是一种高精度的仪器设备，因此其野外布置十分重要。
基本上，在进行数字地震仪的野外布置之前，我们应先了解地层情况，根据地质图、钻探记录、孔洞资料等来选择布置点，以获得尽可能完整、准确的数据。
另外，合理的布置位置应远离有源噪声的干扰源，例如车辆、机器设备等。
同时，数字地震仪应安装在平整而坚实的基础上，避免设在松软的土壤上，以防止仪器的震动和噪声影响数据的采集精度。
在开始采集之前，我们需要对数字地震仪进行采集参数设置，包括采样率、增益、滤波等参数。
采集参数设置的合理性将直接影响到数据品质和后续分析结果的精度。
（1）采样率采样率是指数字地震仪采集地震数据的时间间隔，一般来说，采样率越高，数据采集的精度越高。
当采样率达到极限时，不仅可能造成数据存储问题，同时也可能会对数据处理造成不便，因此在设置采样率时需充分考虑实际情况和硬件性能所能承受的极限。
（2）增益增益表示地震信号放大的倍数，增益越大，信号就越容易受到噪声干扰而产生失真。
因此，在设置增益时应注意避免过度放大地震信号，同时也要避免设置过小的增益导致数据淹没在噪声中。
（3）滤波滤波是将地震信号的不同频率成分通过滤波器滤出的过程，有助于提高地震信号的信噪比。
根据不同的野外工作需求，我们可以选择不同类型的滤波器，如抗混叠滤波、低通滤波、高通滤波等，以获得不同的分析结果。
3.数字地震仪的数据处理数字地震仪所采集的地震数据本身存在噪声和干扰，因此需要进行数据处理和分析才能得到有用的地质信息。
具体而言，数字地震仪的数据处理方法主要包括以下几个方面：（1）地震波形分析地震波形分析是指对地震波形曲线进行研究和分析，包括波速、波形、时间等方面的特征。
通过地震波形分析，我们可以获得有关地震源的信息，如深度、震源大小等，同时也可以对地下构造进行刻画和识别。
DZS-1型深层数字地震仪
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地质装备
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重庆地质仪器厂 /012+型深层数字地震仪
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中地装(重庆)地质仪器有限公司(原重庆地质仪器厂)EPS便携式数字地震仪和CZS一体化宽频带数字地震
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一体化短周期地震仪快捷使用说明书
一体化短周期地震仪快捷安装手册（版本号：V201708）北京港震仪器设备有限公司一体化短周期地震仪由三分向地震计和三通道数据采集器高度集成，外置开锁摆机构，它的体积小，重量轻，功耗低，适合流动观测。
一、仪器外观A ． 锁紧环（3个）；B ．可调底脚（3个）；D ． 铭牌（1个）；E ．水平气泡（1个）；F ．开锁摆手轮（1个）；G ．提把手（1个）；H ．GPS 插座（1个）； I ．电源网络插座（1个）； J ．密封螺钉（3个）ABD E FGH IJ二、 安装运输1、取出仪器：打开仪器包装箱，取出仪器主体，再分别取出可调底脚。
2、对准南北方向：在安装地点确定准确的南北方向，将仪器底盘上标识‘N’的竖刻线对准正北方向，将仪器底盘上标识‘S’的竖刻线对准正南方向。
3、调节水平：向下调节锁紧环（A）的位置，按照顶部水平气泡的指示，调节可调底脚（B），让水平气泡（E）居中。
4、锁紧调节螺钉：转动锁紧环（A），让锁紧环贴紧底盘，锁住了调节螺钉（B）。
5、松开地震计：按照仪器顶部标识，朝‘开/Unlock’方向转动开锁摆手轮（F），直到转不动了为止，这时就松开了地震计的三分向。
6、连线：从仪器包装箱里取出GPS天线和网络电源线，分别接到仪器顶部的GPS天线插座（H，4孔）和网络电源插座（I，7孔），GPS天线接收器应放置在开阔地方。
7、连接电源：电源线的红线为正，黑线为负，接通直流12V电源，仪器就开始启动了。
8、连接电脑：用网络线接到电脑，设置工作参数，查看仪器工作状态。
参数设置同EDAS‐24GN数据采集器。
9、仪器运输：观测结束后，按照仪器顶部标识朝‘关/Lock’方向转动开锁摆手轮（F），直到完全转不动了为止，这时就锁紧了地震计的三个分向，卸下GPS天线和网络电源线，装入专用仪器包装箱。
小贴士：（1） 标定不正常：若发现标定不正常，可能是因为开锁摆不到位，可以在确保水平气泡居中的情况下反复开锁摆几次，每次朝‘开/Unlock’方向转动开锁摆手轮（F），直到完全转不动了为止。
数字地震仪的野外工作方法与探究
数字地震仪的野外工作方法与探究数字地震仪是一种用于记录和分析地震波动的仪器，可以在野外进行地震观测和探究。
下面将介绍数字地震仪的野外工作方法和探究内容。
1. 设定观测点位：选择好地震观测点，通常是在地震活跃区域的地面上，远离建筑物和其他人造设施。
可以选择大地上开阔的地方，比如野外平地、山脊或草原等。
2. 安装地震仪：将数字地震仪固定在地面上，通常使用特制的地震仪架或井盖等支撑物。
确保地震仪放置稳固，并且与地面接触良好。
3. 连接电源和通讯设备：将数字地震仪与电源和通讯设备连接起来，通常使用电缆进行连接。
保证电源稳定供应，以及与通讯设备的正常连接。
4. 启动地震仪：按照地震仪的操作说明启动地震仪，进行各项设置，包括采样频率、观测时间等参数的设定。
确保地震仪正常工作。
5. 进行观测：启动地震仪后，可以开始进行地震观测。
地震仪会不断记录地震波动的数据，并存储在内部存储器或外部存储介质中。
观测时间可以根据需要来调整，通常会记录一段较长的时间，以获取更多有用的数据。
6. 收集数据：观测结束后，将地震仪中的数据下载到计算机或其他数据处理设备中，进行数据分析和处理。
可以使用专业的地震数据处理软件来提取地震波形、频谱等数据，并进行进一步的分析研究。
1. 地震波传播研究：通过观测地震波的传播路径和传播速度，可以了解地震波在不同介质中的传播规律，揭示地震波的物理特性和地球内部的结构。
2. 地震震源研究：通过观测地震波的到达时间和震级大小，可以确定地震的震源位置和能量释放情况，研究地震活动的时空分布规律。
3. 地震监测与预警：利用数字地震仪观测地震活动，可以建立地震监测网，实时监测地震活动，并提供地震预警信息，有助于减少地震灾害的发生和损失。
4. 地震地质研究：通过观测地震波形的振幅、频谱等特征，可以对地质介质中的地下结构进行解译，研究地震波在地质介质中的传播和反射特性，揭示地下地质结构和岩石性质。
5. 地震勘探：结合地震仪和其他地球物理仪器，可以进行地震勘探，探测潜在的矿产资源、油气储层等地质信息，为资源勘探和开采提供依据。
PDS-1
CF卡 三分 向检
CF卡接口
USB
前 放 A/D CPU COM1 COM2 VAN VDD 电源 VCO VCF SRAM
波器
PDS-1方框图
PDS-1的主要功能和技术指标
采集记录器部分: 测量通道： 3 前放增益： 1 、 2 、 4 〜 128 ADC： 24位 采样率： 100、200 、 400 SPS 对应带宽:0〜 40 、 80 、 160 HZ
内置三分向检波器：
• 自然频率： 2.5HZ • 电压灵敏度: 120伏秒／米 • 线圈内阻: 1.5K
PDS-1的主要用途
• 人工地震折反射剖面数据采集 • 地方震余震监测 • 三分向地动速度测量
PDS-1应用实例
2005年中国地震局地球物理勘探中心已 将48台PDS-1数字地震仪投入下列三个项目 的野外观测，获得了很好的结果： 甘东南地震危险区发震构造的人工地震 探测 西安市活断层探测 阴山造山带岩石圈精细结构和深层动力 过程探测
定时参数： 月、日、时、分、采样率、 滤波、增益、 记录长度等 内时钟： 年、月、日、时、分、秒、 毫秒 TCXO： 0.5PPM (－10C~ 50 C)
PDS-1的主要功能和技术指标
内置电池：2AH可充电锂电池 电压： 5 〜 8.4VDC 平均功耗：工作状态：约70毫瓦 待机状态：约40毫瓦 体积： 140138mm 重量： 约3Kg(含电池)
超前240ms 120ms
数字滤波: FIR线性相位、最小相位
ms
PDS-1的主要功能和技术指标
数据存储器：CF卡，容量任选购 通讯接口： USB1.1 COM1：4800bPS COM2：28800bPS SRAM: 1MB 工作方式：ຫໍສະໝຸດ 连续记录、定时启动 定时次数： 32
一体化数字地震仪
EDAS-BS60一体化宽带地震仪 BBVS-60 Integrative Broad-Band Seismometer技术指标： 传感器频带范围60Sec—80Hz 灵敏度2000V/(m/s) 动态范围大于140dB 失真度 优于-80dB数据采集ADC 24位采样率 50sps，100sps，200sps频带宽度 50sps DC — 20Hz100sps DC — 40Hz200sps DC — 80Hz失真度 优于-100dB数字滤波器 线性相位FIR/最小相位FIRGPS授时单元时间信号输入编码 IRIG编码时间同步误差 小于0.05mS时钟稳定性 优于0.5ppm标定信号发生器DAC 16位，最大输出电流±5mA标定信号类型 标定信号类型脉冲、正弦波可选，参数可配置启动方式 定时，指令数据记录存贮介质 32GB CF 卡记录方式 事件触发记录，连续波形记录数据格式 EVT，mini SEED事件触发STA/LTA，电平，定时 主要特点：z地震计及数据采集一体化设计 z三分向一体结构 z频带宽度：60S～80Hz z电磁换能，力平衡电子反馈 z大动态范围：140dB z大容量存储，支持触发与连续记录存储 z 体积小，功耗低z 远程监控与调零数据通信接口接口 LAN以太网，RS-232串行接口协议 TCP/IP整机性能输出灵敏度 1×10-9(m/s)/count动态范围 大于140dB数据传输方式 实时数据流，支持多重连接，FTP数据下载远程监控 标定、零位监测与遥控调零、参数设置、工作状态监控供电 +12V (10V—20V)，平均功耗约1W工作环境 温度：-20℃—60℃，相对湿度：98%尺寸 Φ170mm ×255mm，Φ170mm ×290mm（含把手）重量 7.5kg简介：EDAS-BS60一体化宽带地震仪集成了3分向宽频带反馈地震计和24位数据采集系统，频带宽，动态范围大，集成度高，体积小，功耗低，易于使用。
微型检波一体化三分量地震仪及其应用
・煤田物探・ 文章编号:100121986(2003)0320045204微型检波一体化三分量地震仪及其应用王怀秀,彭苏萍,朱国维 (中国矿业大学,北京 100083)摘要:讨论了一种微型便携式地震仪的设计思路,该仪器具有本安防爆,重量轻、低功耗、高精度、高采样率等特点,内置三分量检波器,采集数据原位数字化且原位存储,能极大限度地抵抗外界干扰,提高采集信号的信噪比,实现了地震勘探检波一体化的理想采集条件。
该仪器适用于恶劣环境条件下的高精度浅层多波勘探,如岩土体强度的原位测试、残余煤厚探测与工程检测等。
通过实际应用证明该仪器应用范围广阔。
关 键 词:微型;检波一体化;三分量地震仪;多波多分量勘探中图分类号:P63114+3 文献标识码:A 1 前言地震勘探装备主要由震源、检波器和数据采集系统3部分组成。
现有装备的数据采集系统和检波器都是分离的,所以存在模拟信号传输时易产生通道串扰、受环境噪声与工频等的干扰等问题,特别是在场地狭小而环境条件又恶劣的煤矿井下或建筑现场,干扰因素多,要采集高信噪比、高分辨率和高保真的地震信号,达到工程勘探的要求,往往有一定的难度。
多波多分量地震勘探是在地质条件复杂地区,提高地震勘探精度和解决诸多工程地质问题的有效手段。
它以采集信息量丰富和提供参数多、勘探精度高,越来越得到业界人士的重视。
本文针对特殊场地条件下,采集数据量相对较少的小型地震勘探的特点,从勘探装备的结构组成上采取措施,把三分量检波器和数据采集系统融为一体,实现了多分量地震勘探检波一体化的理想采集条件,极大地提高了装备的抗干扰能力,仪器设计中,撇开局部器件的高指标,注重整个系统的高性能,从而提高勘探的整体效果。
2 设计原则211 系统设计地震数据采集系统的性能决定于整个系统中的每个环节,现有的仪器制造商们片面追求主机的高动态指标,而对位于主机前端的地震检波器的动态范围考虑不足。
目前,常用于地震勘探的是动圈式检波器,其失真度为011%的已被誉为超级系列产品,即使这样,它的动态范围也不过为60db ,所以,检波器被称作地震勘探的瓶颈。
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EDAS-BS60一体化宽带地震仪 BBVS-60 Integrative Broad-Band Seismometer
技术指标： 传感器
频带范围
60Sec—80Hz 灵敏度
2000V/(m/s) 动态范围
大于140dB 失真度 优于-80dB
数据采集
ADC 24位
采样率 50sps，100sps，200sps
频带宽度 50sps DC — 20Hz
100sps DC — 40Hz
200sps DC — 80Hz
失真度 优于-100dB
数字滤波器 线性相位FIR/最小相位FIR
GPS授时单元
时间信号输入编码 IRIG编码
时间同步误差 小于0.05mS
时钟稳定性 优于0.5ppm
标定信号发生器
DAC 16位，最大输出电流±5mA
标定信号类型 标定信号类型脉冲、正弦波可选，参数可配置
启动方式 定时，指令
数据记录
存贮介质 32GB CF 卡
记录方式 事件触发记录，连续波形记录
数据格式 EVT，mini SEED
事件触发
STA/LTA，电平，定时 主要特点：
z
地震计及数据采集一体化设计 z
三分向一体结构 z
频带宽度：60S～80Hz z
电磁换能，力平衡电子反馈 z
大动态范围：140dB z
大容量存储，支持触发与连续记录存储 z 体积小，功耗低
z 远程监控与调零
数据通信接口
接口 LAN以太网，RS-232串行接口
协议 TCP/IP
整机性能
输出灵敏度 1×10-9(m/s)/count
动态范围 大于140dB
数据传输方式 实时数据流，支持多重连接，FTP数据下载
远程监控 标定、零位监测与遥控调零、参数设置、工作状态监控
供电 +12V (10V—20V)，平均功耗约1W
工作环境 温度：-20℃—60℃，相对湿度：98%
尺寸 Φ170mm ×255mm，Φ170mm ×290mm（含把手）
重量 7.5kg
简介：
EDAS-BS60一体化宽带地震仪集成了3分向宽频带反馈地震计和24位数据采集系统，频带宽，动态范围大，集成度高，体积小，功耗低，易于使用。
EDAS-BS60内嵌Linux操作系统，提供LAN网络接口，支持TCP/IP协议，支持连续数据流传输和数据文件远程FTP下载。
内置32G大容量存储器，用于存贮采集数据，支持连续存储和触发事件存储方式。
时间信号输入采用IRIG编码，同步时差小于0.05ms, 时钟稳定性优于0.5ppm 。