地震观测仪器维护

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1、地震观测仪器维护,2011年11月,1、地震计基本原理 2、数据采集器基本原理 3、传递函数 4、日常维护中发现的问题,摆的悬挂方式,垂直摆,水平摆,1、地震计基本原理,垂直摆,水平摆,STS-2地震计,STS-2地震计,STS-2地震计,BBVS-60宽频带地震计,三分向一体结构 频带宽度：60秒40赫兹 外置锁摆、松摆螺钉 上电初始化时自动检测机械零位并调整 支持远程零位监控 安装时只需要调整水平、方位，松摆，加电后即可进入工作状态,北京港震机电技术有限公司 ,采用经典的力平衡负反馈技术，传递函数稳定,BBVS-60地震计反馈系统,北京港震机电技术有限公司 ,BBVS-60地震计控制系统,

2、北京港震机电技术有限公司 ,实现了简单安装，无需用户干预即可精确调零。,BBVS-60频率特性,BBVS-60自身噪声功率谱密度,BBVS-60安装使用,水平调整,输出插座,水平泡,水平泡,锁摆螺钉 垂直方向为锁定状态,方位基准,方位基准,锁摆螺钉,一、 EDAS - 24IP的特点,数据采集、记录、网络服务三大功能,2、数据采集器基本原理（EDAS24IP）,EDAS - 24IP典型应用,流动地震观测 利用Linux的文件系统，支持大容量存贮 一般台站观测 远程管理 实时数据传输/远程数据访问,二、 EDAS - 24IP概述,2.1 结构 2.2 信号处理流程 2.3 基本特征与功能 2

3、.4 性能指标 EDAS - 24IP的功耗2W,2.1 EDAS - 24IP的外部简介,显示灯 存储介质及电池盒 电源显示灯 外接电源插座 COM1超级终端串口 COM2数据串口 地震计插座A （3通道） 地震计插座B （6通道） GPS天线插座 LAN插座,1 显示灯,2 电池盒,3 电源灯,7 地震计A,8 地震计B,9 GPS,4 电源插座,5 超级终端,6 数据串口,10 网口,EDAS 24IP的内部构成,主电路板,GPS,主电路板,DSP电路板,地震计接口板,B通道AD扩展板,A通道AD扩展板,电源控制板,EDAS- 24IP功能框图,输入放大器直接连接到地震计的信号输出 差分

4、平衡输入：提高抗共模干扰能力 低噪声 转换输入信号变化范围，适合ADC输入 多量程切换，使数据采集器有能力适合不同地震计的信号输出幅度范围 （量程选择 5V /10V/20V ）,模拟数字转换（ ADC ） 数字模拟转换（ DAC ）,DAC ADC,模拟信号数字信号,采样：按等间隔对输入信号取样 量化：将每一个取样的幅值转换为数字编码,采样率选择： 采样定理：一个数字信号序列能够表示的最大信号频带宽度为该数字信号序列采样率的一半。 主要由地震计的输出频带决定， 理论上越高越能反映真实值， 实际上受传输速率及存储容量约束。 地震计 频带 采样率 FBS-3 20s-20Hz 50Hz BBVS

5、 40s-40Hz 100Hz,模拟数字转换器（ADC）,将模拟量转换为数字编码。常见的ADC有8位、12位、16位、24位，它们具有不同的性能，位数越高越好。,北京港震机电技术有限公司,2.2 EDAS- 24IP信号流程,地震数据采集器 AD采样滤波 DSP信号处理 实时数据输出,地震数据服务器 1 嵌入式Linux操作系统 Redboot、内核、 BusyBox常用命令 Tinylogin用户管理、 agetty控制台、 其他定制的Linux命令域应用程序 2 wu-ftpd提供文件传输服务 3 telnetd提供网络远程服务； 4 apache提供WWW网络服务及文件下载 5 地震数据

6、服务、记录程序； 6 客户数据服务网站。,命令转发,采样率变换与数字滤波器,DF6 2,DF5 10,DF4 10,DF3 10,DF2 16,DF1 8,DF5 2,DF4 10,DF3 10,DF2 16,DF1 8,DF5 2,DF4 5,DF3 10,DF2 16,DF1 8,DF5 2,DF4 2,DF3 10,DF2 16,DF1 8,DF4 2,DF3 10,DF2 16,DF1 8,DF4 2,DF3 5,DF2 16,DF1 8,DF4 2,DF3 2,DF2 16,DF1 8,输入 采样率,输出 采样率,256K,256K,256K,256K,256K,256K,256K,

7、500Hz,200Hz,100Hz,50Hz,20Hz,10Hz,1Hz,数字信号序列能够表示的最大信号频带宽度为该数字信号序列采样率的一半 在采样率变换之前需要用数字滤波器滤除多余频带的信号，以满足新采样率对信号频带的要求,FIR数字滤波器,通带波动0.08dB 阻带衰减-135dB,最小相位： 初动清晰，适合速报。 线性相位： 适合强震记录、结构观测、数据分析、工程应用。,地震数据文件存储目录结构,缓冲数据 文件系统的 目录结构,永久纪录 文件系统的 目录结构,FlashFTP连接EDAS-24IP root目录结构,缓冲数据 文件的目录,永久纪录 文件的目录,如何得到EDAS-24IP地

8、震数据,1、实时波形数据； 通过数据串口/网口，计算机启动EDAS-IP-SMS软件，建立连接，显示波形，存储。 网络连接到EDAS-24IP,FTP或WWW网页下载ctn文件。 2、标定文件、事件数据和日志数据； 网络连接到EDAS-24IP,FTP或WWW网页下载ctn文件。 3、查看波形文件 EDSP-IAS 1.7以上版本,如何设置EDAS-24IP参数,1、通讯端口； 数据串口/网口，计算机启动EDAS-IP-SMS软件，建立连接，设置参数。 2、串口设置； 计算机启动EDAS-IP-SMS软件，建立连接，设置参数。 3、网口设置 网络连接到EDAS-24IP, WWW网页设置参数。

9、 网络连接到EDAS-24IP,启动EDAS-IP-SMS软件，建立连接，设置参数。 4、参数设置需要管理员密码,EDAS-24IP用户级别,EDAS-24IP的用户分为网络一般用户和超级用户： 网络一般用户的访问权限： 1、 能够查询台站的基本系统简介及了解台站基本情况； 2、 能够查询台站的仪器工作情况； 3、 能够查询实时数据波形； 4、 能够查询和回放指定时间段的地震波形文件，包括连续记录和触发记录事件。 可 可以获得有关地震计传递函数等技术文档。 管理员的访问权限： 具有以上权限 设置和更改仪器参数 密码管理 EDAS-IP-SMS,1、面向连接、按需服务； 2、用户验证，提供一定安

10、全保证：采用与系统一 致的用户及口令验证连接请求； 3、采用Steim2数据压缩方式构成数据帧，帧格式 保持同数据采集器的数据帧格式形式兼容； 4、多种数据服务方式，提供灵活组网支持： 连续实时数据服务； 事件信息服务； 事件波形服务； 数据段服务；,地震数据服务的功能特点,2.3 EDAS - 24IP的基本功能,高性能的输入放大器、-调制器CS5321实现A/D转换 、高精度FIR数字滤波器、去零点滤波器（高通） GPS时间服务精度:钟差0.1ms 频差1ppm 灵活的标定信号发生器及地震计零点监控 RS-232兼容串行接口（控制台、数据） 单电源供电、工作参数掉电不丢失 环境温度与供电电

11、压监测（内部电压） 自动定时健康信息 面板显示工作状态 地震数据记录 地震数据记录及参数设置的远程服务 实时数据服务与显示 软件远程升级,2.4 EDAS - 24IP的性能指标,三、EDAS - 24IP安装指南,3.1 安装步骤 3.2 连接EDAS - 24IP到供电电源 3.3 连接到通信设备或计算机 3.4 连接地震计 3.5 安装GPS天线 3.6 LED面板显示 3.7 检查工作状态,安装附件,第一步 设备准备 在安装之前检验参照第一节所需要的设备是否齐全，并准备一台计算机，其 硬件要求： l 奔腾CPU、128M内存、CDROM； l 至少一个RS232端口； l 至少一个LA

12、N口。 操作系统要求： l Windowds 2000； l Servicepack2； l 安装JAVA PLUG（访问EDAS-24IP内部的WWW网页之前应在计算机上安装）。 应用软件要求： l 最好安装港震公司的EDAS-IP-SMS软件，该软件同时支持串口及网口方式 与EDAS-24IP的通讯连结，参照软件手册； l FTP软件。,安装步骤（一）,安装步骤（二）,第二步 安装GPS天线，参照第二章第七节； 第三步 连接EDAS-24IP到地震计，参照第二章第六节； 第四步 连接EDAS-24IP的电源线路外部电源，参照第二章第三节； 第五步 连接EDAS-24IP的实时数据串口COM

13、2的通讯线到计算机本地串口，参照第二章第四节； 第六步 连接EDAS-24IP的网线到计算机或网络设备，参照第二章第五节；,安装步骤（三）,如果本地计算机安装了EDAS-IP-SMS软件，则采用以下步骤操作（建议使用）： 第七步 连接EDAS-24IP电源插头，面板电源指示灯（红色）亮，表示EDAS-24IP开始工作； 第八步 启动本地计算机安装的EDAS-IP-SMS软件，并使用串口与EDAS-24IP连通，得到EDAS-24IP的的IP地址，修改EDAS-24IP的IP地址为实际应用的IP地址，参照EDAS-IP-SMS软件手册； 第九步 修改好EDAS-24IP的IP地址后，重新启动ED

14、AS-24IP，则EDAS-24IP的IP地址为新修改的IP地址，使用新的IP地址，通过EDAS-IP-SMS软件以网络方式连通EDAS-24IP，连通后则可以进行参数设置等操作，参照EDAS-IP-SMS软件手册； 第十步 当然，还可以通过WWW网页、FTP 或telnet的方式访问EDAS-24IP，参照第三章和第四章。,3.1 连接到供电电源,电源关断信号,输入,电源管理,外电源 电池 电池充电系统,3.2 连接到通信设备或计算机,波特率 A通道所需的数据传输速率 + B通道所需的数据传输速率； 其中 A通道所需的数据传输速率 = SRA * 90 + 180； B通道所需的数据传输速率

15、 = SRB * 90 + 180；,表2.3 部分采样率与波特率的对应关系,3.3 连接地震计,接口引脚说明,3.3 连接地震计,与不同传感器的输入连接 BBVS、BBAS直接无缝连接 与其他则需要增加接口盒,3.4 安装GPS天线,GPS天线对天空的张角要尽量大 具有GPS接收机，获取UTC时间和经纬度信息，对数字信号标注时标 地震数据采集器内部时间采用UTC标准时间,3.5 LED面板显示,1 电源指示灯,2 GPS工作状态灯,3 硬盘工作状态灯,4 网络端口工作指示灯,1 电源指示灯,3.6 数采监控软件的安装,EDAS-24IP-SMS数采监控软件 光盘安装,3.7 检查工作状态,波形显示区 扫描时间刻度区 波形显示参数 状态栏 存盘显示框 台站编号 采样率显示框 时间显示框,WWW网页访问,1、基于Web的Java小程序设计； 2、使用数据服务程序提供的服务实 现同处理系统和数据采集器的交 互活动； 3、使用WWW服务器提供的功能实 现数据下载，操作简单；,四、参数设置与查询,4.1 查询地震数据采集器参数 4.2 实时波形显示 4.3 设置台站编号 4.4 设置采样率及高通滤波器 4.5 设置传感器 量程 、转换因子、零点修正值 4.