宽频带地震仪数据采集及压缩传输的研究

宽频带地震仪以记录天然地震数据为目的设计,具有信号采集精度高、频率范围宽、动态信号采集范围大等优点。为满足对天然地震信号的实时准确采集,采用24位Δ∑型过采样调制器和数字抽取滤波器构成24位模数转换电路,利用Steim2压缩算法对数据进行实时压缩,并通过FTP(File Transfer Protocol)通信协议进行数据传输。通过自身噪声数据计算得出仪器的动态范围可达到140.83 dB。利用该仪器对天然地震进行观测。由实验数据可知,压缩比最大达2.18∶1,传输效率最大提高67%。实验结果表明,利用Steim2实时压缩算法能够有效利用存储空间,显著提高数据传输效率。     

阵列式浅地表电磁探测系统控制模式研究

以现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理(DSP)+工控机为架构实现多模块阵列探测,每个模块以单独的FPGA+DSP双核异构框架处理和传输采集的数据,多个模块通过网络将探测数据快速上传至工控机,满足浅地表电磁探测对探测效率及实时性的要求;针对多模块探测阵列中模块间系统同步精度的影响而带来的模块间的天线互扰问题,通过对探测系统的发射和接收、处理数据、上传数据等部分的工作时间的拆分,采用时间分片的控制策略,将多个模块的发射时间完全错开,有效地消除天线的互扰,与发射同步控制方案相比,有效抑制了噪声。实际探测试验表明,系统完成单点探测所有任务的时间小于20 ms,效果良好,验证了提出的阵列式电磁探测系统的性能与控制模式的实用性。     

基于SOPC的8通道地震数据采集系统设计

针对多通道地震仪在并行数据采集和降低功耗方面所面临的问题,提出基于可编程片上系统(system on a programmable chip,SOPC)的多通道数据并行采集方案。该采集系统包括前端采集电路、以太网通信电路以及FPGA主控制系统,采集电路包括模拟开关、程控放大器、前端调理电路以及A/D、D/A转换器。基于FPGA控制系统开发符合AMBA(advanced microcontroller bus architecture)总线标准的多通道并行采集控制器IP核。通过对采集系统进行测试,证明该采集系统能够稳定可靠运行,可实现并行数据同步采集,有效降低地震仪功耗,整机功耗为2.38 W。     

天然源面波在采空区探测中的应用

利用天然源面波信息的微动勘查方法具有简便、快捷、低成本、对观测环境无特殊要求的特点,在实际应用中越来越受到重视。微动勘查方法与其它物探手段相结合,对解决资源勘探领域的采空区构造问题已显现出其潜在的优势及前景。文章以九台市羊草沟煤矿采空区为研究对象,分析了基于空间自相关法的微动勘探技术对采空区探测的可行性。工程实例证明,基于空间自相关法的微动勘探技术可以有效地实现对采空区的探测。     

量子地球物理深部探测技术及装备发展战略研究

量子传感与测量技术是实现地球深部重磁场精细化探测的颠覆性技术之一,成为国际地球物理探测装备的重点发展方向。本文聚焦我国地球重磁场的量子高精度测量前沿技术布局,梳理了量子地球物理探测装备的发展现状,分析了深部资源探测中超导量子电磁探测系统、磁矢量梯度探测系统和超导重力探测系统、冷原子绝对重力探测系统等需求,研判量子精密测量技术的国际发展态势,剖析我国该领域发展面临的科技难题、技术瓶颈和机遇挑战。针对我国量子地球物理探测装备在核心技术攻关、完全国产化和探测应用等方面能力不足问题,提出了新一代量子高精度地球物理深部探测装备的发展目标、技术体系、重点任务、战略规划,突破超导量子芯片和高灵敏度传感器等“卡脖子”技术瓶颈,建立我国自主可控的量子地球物理探测技术及装备发展的协同组织模式,推动深部探测装备高质量跨越式发展,为解决深部矿产资源探测、揭示地球深部构造等重大问题提供技术支撑。     

基于模型诊断的本体调试局部定位

将模型诊断引入到本体调试的局部定位,在定义公理的部件术语集的基础上给出不可满足概念的MUCS,实现在本体术语集的局部调试。利用MUCS将不可满足概念的逻辑错误定位至公理内部,MUCS调试与现有的本体调试是相互独立的。调用外部DL推理机计算不可满足概念的一个MUCS,并结合宽度优先原则和Reiter碰集树算法得到所有MUCS。最后利用现实本体对本文算法进行测试,实验结果表明:与传统的MUPS本体调试方法相比,MUCS调试方法能够将逻辑冲突定位到局部位置,准确有效地完成本体调试任务。     

动圈式地震检波器标定技术及其发展趋势

地震检波器是地震勘探系统中重要的组成部分。检波器的性能和质量是决定整个地震勘探质量效果的重要因素。为了全面准确地认识检波器的各项性能指标,检波器的标定技术就显得格外的重要。从动圈式地震检波器标定的背景及意义出发,重点介绍了目前常用的几种动圈式地震检波器的标定技术与方法,分析了这几种方法的基本原理、可行性、优缺点等,最后展望了动圈检波器标定技术的发展趋势。