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1、第 1 章 开始1.1 前言本用户手册包含关于GDQJ-II数字记录器的命令和信息。第 1 章和第 2 章描述如何安装记录器和外部设备。第 3 章描述仪 器的配置和操作。第4章叙述记录器的维护和服务。第5章提供技术 系统概述和总体操作的摘要描述。第6 章讨论高级安装程序。阅读本手册时最好安装和运行GDQJ 4.0版监控软件。1.2 介绍GDQJ-II是一台三通道数字记录器。当配置一台三分量力平衡加 速度计（传感器）时组成一套数字强震仪。可选 GPS 时间系统和 MODEM远程拨号系统。GDQJ-II 数字记录器包含三通道 24bit 模-数转换器。采样率为50sps, 100sps, 200s
2、ps 和 400sps。在采样率为 200sps 时提供大约 120dB 动态范围。降低采样率可以提高动态范围。记录器具有8Mb （4M字）事件存储能力。一般的讲，其工作原 理是：传感器捡拾地面运动加速度信号，记录器连续地监视这些信号， 看其是否满足地震事件检测临界（触发条件）。当信号满足触发条件 时，记录器在事件存储器上记录一个事件文件。事件文件数据可以经过MODEM和公用电话网远程收取，也可 以在现场通过直接电缆收取。记录器也可以实时传送一个连续的数字 数据流。为了收取和处理数据，需要一个IBM兼容的PC机运行Windows98，Windows 2000或 Windows NT 4.0操作
3、系统。 记录器安装在一个防水机箱内。内部包括：记录器电路板（三块）。浮充电蓄电池（12V, 12Ah）。 GPS时间系统OEM电路板。仪器前面板有：三分量力平衡加速度计（传感器）连接器。 辅助口连接器,可提供高级特性。 RS-232连接器，可接直接电缆或MODEM电缆。电源开关。外触发按钮开关。 GPS 使用开关。秒脉冲指示灯。记录指示灯。仪器侧面前右卡簧下有 GPS 天线连接器。仪器背面有：交流电源插口，连接DC, 12V电源。1.3 验收记录器1 .对照装箱单，查看记录器及附件（电缆、PS选件、MODEM选 件、随机软件、说明书等）及其数量。2从包装箱取出记录器及附件。保存包装箱以备运往现
4、场。3打开记录器四个卡簧。4小心地摘下机箱盖。5查看内部有否因运输振动松动的电路板或元件。如果没有发现损坏，合上机箱盖，卡紧四个卡簧。根据你的使用 目的安装记录器，进行安装程序。1.4 安装考虑这一节讨论台网建立和工作方式。1.4.1 网络布局当布局台网时要仔细地考虑安装的科学目的，包含一个台站还 是多个台站。台站位置、传感器的方向和仪器的设置都影响数据记录的类型。 考虑局部地震噪声影响和被记录事件的预期幅度，将帮助你正确地设 置触发参数，估计预期的记录数据的总量，和决定如何回收数据。计划如何分析、汇总和归档数据以及如何维护和服务台网也是 必须的。最后，应考虑在一个大的事件以后，在一个长时间内
5、主电源 和电话通信不能使用时，台网如何工作。在这样的情况下，你如何计 划回收和处理台网数据，并使其继续工作。1.4.2 土木工程在安装记录器之前，设计和建造为仪器提供保护的房子。安装的 细节考虑依赖于场地的条件，场地的管理和安装的目的。除了快速的突然事件需要布置地震仪器之外，记录器应被放置在 一个保护的结构中。下面给出两种安装设置的典型类型和相关的保护 结构。它们可被用做安装的粗略指导。1.4.2.1 自由场地安装在一个自由场地强震仪的安装中，传感器被安装在距离房子有一 段距离的自由场中，并被一个小而轻的结构庇护，使得传感器尽可能 紧密地感受周围地面运动的真实加速度。在软地现场，因为在地震期
6、间硬结构的相互作用，一个比要求还重的结构可能损害数据的准确 度。结构还应保护传感器和记录器不受天气、直接阳光的影响，不被 偷窃和人为破坏。一个纤维玻璃和铝合金做的罩是理想的。传感器被 固定在一个浇灌的混凝土座上。如果希望要一个真正的硬的岩石现 场，混凝土座要打到基岩上。如果没有交流电源，需要太阳能充电系统，请事先说明。如果选择了 GPS选项，GPS天线接收器要安装在户外，不受周 围环境的遮挡，以便接收定位卫星的信号，同时要注意不要被偷或被 人为恶意损坏。如果选择了 MODEM 选项，应拉一根电话线到记录器，以便中 心与其建立远程通信。1.4.2.2 结构监视安装在一个结构监视安装中，拟为安装在
7、现存的建筑或结构（桥梁、 坝、高层建筑等）中的传感器和记录器提供保护。在一个现存的结构 中安装传感器的目的是测量和监视结构对地面运动响应的振动。当使 用这样的安装计算自由场地震运动的测量时，结构的尺寸和地基深度 引起加速度测量相当的偏离真正自由场的响应是很自然的。对于一个结构安装，确信结构中的空间允许有足够的房间安装和 维护记录器。空间足以为记录器和传感器提供保护，使其不被弄乱或 恶意破坏。记录器要求靠近安装点的主供电电源。为了安装MODEM, 电话线也是需要的。对于记录器的选件GPS天线，要仔细地计划和布置天线电缆。仔细地计划传感器的位置,以及和记录器之间的电缆连接。对于 互连记录器,计划互
8、连电缆的布局。如果可能,所有的电缆穿过接地 的金属导管。1.5 安装要求下面我们列出安装一个典型的记录器系统所要求的工具、条件和 设备。安装包括记录器、传感器、GPS和MODEM。特别的安装可能要求特别的工具、条件或设备,依赖于特别的现 场和需要。本手册假定在安装记录器的开始,所有的土木工程工作（混 凝土墩、围栏、导管、安装杆等）都已完成并准备好。1.5.1 要求的工具1.5.1.1 传感器传感器必须紧密地安装到结构或围栏的地面。需要连接传感器和 记录器的电缆。安装工具包括：12的冲击钻、膨胀螺栓及扳手等。1.5.1.2 GPS时间系统GPS时间系统需要GPS天线和安装天线的工具。1.5.1.
9、3 MODEMMODEM选件和唤醒猫装置固定在记录器机箱中。连接记录器和MODEM的互连电缆;MODEM的电源线和公共电话网的电话线经接 口电缆连接到记录器外。1.5.2 要求提供的条件焊接工具。各种热缩管、电缆捆扎物。1.5.3 要求的设备 IBM 兼容的 PC 机。 便携式打印机，打印检查数据。连接PC和记录器的直接连接RS-232电缆。 电池供电的数字电压表。一个罗盘，检查传感器的朝向。如果有 MODEM 选项，最好带一个小电话机。 照相机，为验收报告提供一个完全安装的照片。1.6 装配练习 一旦你有了上述的装配工具、条件和设备，建议在安装仪器之前 做一下整个的装配练习。1.6.1 为什
10、么要在实验室练习 在这本手册中提到的所有组件之间的连接可能有一点复杂。如果 你第一次企图在一个遥控现场环境安装系统，可能更复杂，在那里你 可能发现你缺少做连接工作必须的工具、条件或设备。在实验室或办公室练习装配，连接PC, GPS, MODEM与记录器。按照手册的说明一步一步地做，知道在现场需要的工具、条件和设备。通过练习装配，你可以发现系统存在的任何问题，提高现场安装 的质量。如何进行装配练习，参阅第2 章的命令。第 2 章 安装初步2.1 概述这一章说明一些公共的安装程序和有关的操作原理。有关更复杂 的安装程序的特殊说明，见本手册的第6 章。2.2 安装初步2.2.1 安装支持软件为了设置
11、记录器和回收数据，需要一个与IBM兼容的计算机，在 其上运行专用的可同时控制多台仪器的GDQJ4.0监控软件。2.2.2 传感器的朝向 你选择的传感器的朝向将决定记录数据的坐标系统。对于三分量力平衡加速度计，规定带标牌的一面朝东。记录器记 录的数据，第1通道是垂直方向；第2通道是北南方向；第 3通道是 东西方向。传感器各方向运动的正方向，见三分量力平衡加速度计的 说明。注意：罗盘指示的北南轴和地理北南轴之间有偏差。根据你所处 的地理纬度进行修正。如果仪器安放在结构中，传感器一般沿结构的主轴平行方向摆 放。如果可能，在同一个建筑物中所有的传感器保持相同的朝向。如果内部设计的尺寸足够大并且混凝土墩
12、被浇灌好并准备好，你 可以准备安装传感器。2.2.3 安装仪器 下一步你考虑如何安装传感器。这一节说明下面的安装程序：传感器安装。记录器安装。注意：传感器必须紧密地耦合到地面以准确地记录地面运动。在 地震的强烈振动期间，要保证记录器不掉落下来。2.2.3.1 传感器安装传感器安装步骤如下：1用罗盘定位好传感器的朝向。将传感器定位在水泥墩上。2. 在传感器的两个固定孔位置用 12的冲击钻在水泥墩上打两 个孔。3用两个8x60的膨胀螺栓将传感器固定在水泥墩上。4观察传感器上的水准泡，用薄金属片调平传感器，拧紧膨胀 螺栓的螺帽，将传感器紧固在地面上。2.2.3.2 记录器安装 记录器可以放置在地面上
13、。如果将记录器放置在桌面上或台面上，要适当固定记录器，以免 在大震发生时将记录器掉落地面。2.2.4 连接你的 PC使用 RS-232 电缆连接计算机和记录器。直接电缆连接使用三线连接（收、发、地）运行GDQJ4.0监控软件。2.2.5 连接交流电源在记录器的背面有直流电源插座。电源箱接AC 220V 50Hz电源， 对内部的免维护蓄电池进行浮充电。当接通交流电源时，电源箱上面 的充电指示灯亮。电源箱的直流12V输出接记录器。使用其他的直流电源或使用太阳能电池供电，请注意电源的极 性。2.2.6 检查记录器的基本操作2.2.6.1 接通电源在接通仪器电源之前，要先插好记录器和传感器之间的连接电
14、 缆。不要带电插拔这个电缆，以免损坏记录器或传感器。拨动记录器前面板的电源开关到ON位置，接通记录器工作电源。 前面板的秒脉冲指示灯闪亮（一秒一次），表示记录器在工作。2.2.6.2 前面板指示除了秒脉冲指示灯以外，前面板还有一个记录指示灯。当传感器 信号达到触发条件，记录器记录一个事件时，记录指示灯闪亮。记录 完一个事件后，记录指示灯仍然亮，直至记录器连接PC，并在PC上 运行GDQJ4.0监控程序并使记录器进入监控状态。2.2.7运行GDQJ4.0监控程序记录器接通电源后，启动与记录器连接的PC机。在PC屏幕上双 击GDQJ4.0的监控程序图标,运行监控程序。可以查看记录器的状态, 修改记
15、录器的参数，收取记录器存储的事件数据等。2.3传感器调零在传感器被安装和调水平以后，用户调零三通道传感器加速度的 平均值。调零的目的保证记录器的三通道数据都有最小的直流偏移。三分量力平衡加速度计的测量范围是2g,单端输出土2.5v,出厂前调整三通道零偏在6.25mv以内。2.3.1 传感器调零方法1单独调零传感器输出。见三分量力平衡加速度计说明书。2与记录器联调。在与记录器连接的PC上运行GDQJ4.0监控程序,将仪器状态转 到监控状态。(1) 执行状态检查命令，查看三通道的零偏。如果在土13100 以外，则对传感器相应的通道调零。调零之后，再执行状态检查 命令，查看三通道的零偏。多次重复，使传感器三通道的零偏在土 13100 (6.25mv)以内。(2) 执行实时传输命令，在屏幕上显示三通道的波形。在调 零动作之后，过2秒左右在屏幕上反映出来。使三通道的平均值在 6.25mv 以内。2.4 连接 MODEM在记录器机箱内：1 .连接MODEM的RS-232的9针接口。2.将电话线的标准RJ11插头插进MODEM的Line插口。3.将MODEM电源插头插进其插口并接通MOD
