海底地震儀OBS系統(tǒng),主要包括:
SEDIS Ⅵ 寬頻地震數(shù)字記錄儀
三分量海底檢波器
深水水聽器
聲波釋放系統(tǒng)
發(fā)射器
全向無線信號(hào)標(biāo)
小旗子
羅盤
GPS單元
內(nèi)部鏈接電纜及插件
玻璃球17″(連續(xù)工作半年)
鎮(zhèn)重錨
下圖是標(biāo)準(zhǔn)的OBS檢波器與通用檢波器的譜—頻對(duì)比,40Hz處的***小值是試驗(yàn)場地導(dǎo)常所致。
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/1_光影_2.jpg)
紅線:OBS垂直檢波器譜,蘭線:通用垂直檢波器譜,綠線:譜的比率
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/2光影_2_光影_1.jpg)
紅線:OBS水平檢波器譜,蘭線:通用水平檢波器譜,綠線:譜的比率
2.OBS主要技術(shù)指標(biāo)
玻璃罩尺寸17”
水下工作深度6700m
重量30kg帶鎮(zhèn)重錨47kg
道數(shù):1-6道可選,包括:
3分量檢波器萬向接口安裝
1-3個(gè)深水水聽器
或4道水聽器陣列
120 dB動(dòng)態(tài)范圍,24位AD轉(zhuǎn)換
采樣率1-1000ms,可變
無線下載數(shù)據(jù)
聲波釋放和限時(shí)釋放
羅徑分辨率及精度:分辨率1°,精度2°,重復(fù)性2°
無線電定位和燈光指示器
連續(xù)工作時(shí)間:單球 30天,雙球半年,三球***年
海底檢波器頻帶五種可選: SM6:>4.5Hz
MTLF:1Hz-300Hz
CEM 4111:60S-30Hz
CEM 4011:60S-50Hz
Trillium:120s-100Hz
回收率:大量實(shí)際回收統(tǒng)計(jì)結(jié)果為99%
3.寬頻帶數(shù)字地震儀SEDIS Ⅵ
SEDIS Ⅵ是***新研制的超輕型、高性能的管頻帶數(shù)字地震儀,即可應(yīng)用于主動(dòng)震源的海洋地震勘探,也可記錄天然地震,包括小廣角反射/折射地震勘探(WARRP),近垂直反射勘探 ,以及天然地震活動(dòng)和微震研究。SEDIS Ⅵ不僅可以應(yīng)用于海洋(將其安裝在海底地震儀OBS之中),還可應(yīng)用于陸地。
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/SEDIS%206%20光影_1.jpg)
由于 SEDIS Ⅵ內(nèi)置32GB的閃存卡以及非常低的功耗和極寬的供電電壓范圍(9-36VDC),所以它可以連續(xù)工作400天而不需要更換電源??墒褂玫碾娫窗―尺寸的堿電池、太陽能電池和普通干電池。應(yīng)用通用的PC機(jī)設(shè)置儀器的數(shù)據(jù)采集參數(shù)和時(shí)間窗口。
SEDIS Ⅵ內(nèi)置質(zhì)量控制軟件和儀器功能測試軟件。內(nèi)置的穩(wěn)定晶振和高精度的時(shí)間GPS接收器保證采樣率和時(shí)間服務(wù)的高度精確。
SEDIS Ⅵ的主要技術(shù)指標(biāo)
模擬輸入道數(shù):1-6道差分輸入
采樣率:1,2,3,4,5,6,8,10,15-1000ms可選
輸入信號(hào)范圍:±4.5V
過載電壓保護(hù):±36V
內(nèi)置放大器: CS3301 檢波放大器(2X)CS3302 水聽器放大器(2X)
A/D轉(zhuǎn)換器:24位,Cirrus Logic CS5371A(2X)
數(shù)字濾波器:Cirrus Logic CS5376A (1X)
動(dòng)態(tài)范圍:127dB@215Hz
內(nèi)振飄移:***大37/81 ×10-8
主處理器:200Mhz ARMq
板上內(nèi)存:32MB SDRAM
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面:PCMCIA
編程界面:CDM(RS-232),藍(lán)牙,WiFi,10BM以太
GPS單元:Trimble嵌入式GPS接收器SveeSix-CMB
電源電壓:9-36VDC
數(shù)字存儲(chǔ):32GB閃存
尺寸:133×105×85mm
工作溫度:-40℃—+70℃或+85℃@166Mhz
功耗:1.6w
4.不同頻帶海底檢波器技術(shù)指標(biāo)
1)SM-6檢波器:
SM-6低頻檢波器 | B線圈 |
頻率: |
固有頻率 | 4.5Hz |
頻率響應(yīng) | 見圖 |
允許偏差 | ±0.5Hz |
***大安裝傾角 | 0° |
典型寄生頻率 | 140Hz |
畸變: |
畸變0.7 ips p.p. 線圈至外殼速率 | < 0.3% |
失真測量頻率 | 12Hz |
失真指標(biāo)***大傾角 | 0° |
阻尼: |
開路阻尼 | 0.56 |
開路阻尼容差 | ±5% |
阻抗: |
標(biāo)準(zhǔn)線圈阻抗 | 375? |
容差 | ±5% |
靈敏度: |
開路靈敏度 | 28.8V/m/s(0.73v/in/s) |
容差 | ±5% |
RtBcfn | 6.000 ?Hz |
運(yùn)搬量 | 11.1g (0.16 in) |
***大線圈偏差 | 4mm(0.16 in) |
物理參數(shù): |
直徑 | 25.4mm (1 in) |
高度 | 36mm (1.42 in) |
重量 | 81g (2.85oz) |
工作溫度 | -40°C~+100°C |
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/OBS檢波器1.jpg)
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/OBS檢波器2.jpg)
2)MTLF-1040高頻檢波器
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/MTLF%20-%201040%20sensor%201-300%20Hz_光影_2.bmp)
帶寬 | 1Hz-300Hz(見附圖) |
低切頻率容差 | 5% |
高切濾波 | 二階Butterworth濾波 |
寄生頻率 | >400Hz |
靈敏度 | 300V/m/s(標(biāo)準(zhǔn)) 60-300 V/m/s(可選) |
畸變 | < 0.05% |
輸出極限 | ±6V |
***大線性誤差 | 滿量程的1% |
等效輸入噪聲 | 10nm/s/√Hz在10Hz時(shí) 3nm/s/√Hz在50Hz時(shí) |
供電電壓: | 12V |
供電流 | 7.5mA |
直徑 | 4cm |
高度 | 11.6cm |
重量 | 250g |
工作溫度 | -55°C~+85°C |
3)海洋地震儀海底寬頻帶擺CME 4111 OBS技術(shù)指標(biāo)
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/寬頻帶擺CME4111.jpg)
轉(zhuǎn)換器類型: 克分子電子轉(zhuǎn)換
靈敏度: 2000 V/m/sec – 差分輸出
限幅范圍: ±10 mm/s
標(biāo)準(zhǔn)帶寬: 60 s – 30 Hz for 4111 OBS
自噪聲; 見圖標(biāo)
質(zhì)量銷: 沒要求
質(zhì)量定中: 沒要求
***大安裝傾角: ±15 °
機(jī)械共振: 沒有
溫度范圍: -12 ~ + 55 °C;
外殼材質(zhì): 不銹鋼
外殼直徑/高度: 160/140 mm
重量: 3.0 kg
電源: 6 mA , 7.5 - 15 V直流電源
海洋地震儀海底寬頻帶擺CEM 4111 OBS噪聲譜密度
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/噪聲譜密度.jpg)
美***地質(zhì)調(diào)查局USGS認(rèn)定
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/CME4111應(yīng)用.jpg)
OBS海洋地震儀應(yīng)用的寬頻帶擺CME4111
4).三分量組合型Trillium低頻寬帶檢波器
高128mm,直徑90mm的三分量組合型Trillium寬帶地震檢波器具有優(yōu)越性能、堅(jiān)固耐用和簡便安裝等***系列優(yōu)點(diǎn)。它是三軸對(duì)稱力反饋檢波器,在120秒—100Hz的帶寬內(nèi)具有平坦的速度相應(yīng)。
帶寬120秒—100Hz
限幅電平 26mm/s 從0.1Hz到10Hz
160mW的極低功耗
沒有質(zhì)量鎖,不需要質(zhì)量定中
5).HTI-94-SSQ系列水聽器
靈敏度 帶前放(***大)-165dB,re: 1 V/uPa
頻率響應(yīng) 2Hz——30kHz
自噪聲 RMS 1Hz~1000Hz
- 75 dB re: 1 uPa
? - 0.06 uBar
頻譜
? - 54 dB re: 1 uPa/√ Hz @ 10 Hz
? - 40 dB re: 1 uPa/ √Hz @ 100 Hz
? - 38 dB re: 1 uPa/ √Hz @ 1000 Hz
***大工作深度 20,000英尺(6096米)
尺寸 3.8cm長 x 3.2cm直徑
三、深海垂直拖纜和淺海水平拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
第二章所述的SEDIS Ⅵ海底地震儀(OBS)是單臺(tái)三分量地震儀,可以同時(shí)接收三分量海底地震檢波器信號(hào)和深水水聽器信號(hào),但都是單臺(tái)信號(hào)。雖然三分量信息量豐富,但采集效率低。Geopro公司***近研制了深海垂直拖纜和淺海水平拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/OBS3.jpg)
深海垂直拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作原理圖(左圖)
和在北大西洋1800m水深處采集的地震數(shù)據(jù)集(右圖)
從工作原理圖(左圖)可見,把SEDIS Ⅵ海底地震儀(OBS)沿觀測剖面,道間距投放至海底。每個(gè)OBS 有6個(gè)輸入道可與6個(gè)深水水聽器連接,每6個(gè)深水水聽器組成***條垂直拖纜。拖纜被浮子在水中鎮(zhèn)位、拉直,拖纜末端與海底OBS連接。
當(dāng)回反射波從地下反射回海底時(shí),即由高速層返回至低速層(海水)時(shí),它們將在低速層內(nèi)沿初射角繼續(xù)向上傳播并被垂直拖纜上的水聽器所接收。此時(shí)各水聽器所對(duì)應(yīng)的位置就相當(dāng)于回反波投射至海底時(shí)的位置,該位置稱作“虛擬位置“。
由于***個(gè)SEDIS Ⅵ海底地震儀(OBS)只能接收6道地震信號(hào),如果同時(shí)需要接受120道地震信號(hào),就要投放20個(gè)OBS和20條垂直拖纜??赏斗诺牡罃?shù)是沒有限制的。
深海垂直拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是在海底地震儀OBS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型海洋地震勘探設(shè)備,投放/回收簡單易行,工作效率可觀,數(shù)據(jù)采集質(zhì)量高,是深海油、氣地震勘探中的有效設(shè)備。
四、淺海水平拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
對(duì)于淺海和過渡帶,Geopro公司研發(fā)了水平拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于淺海和過渡帶海域水深有限,所以拖纜可以直接鋪設(shè)在海床上,如下圖所示:
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/OBS4.jpg)
淺海水平拖纜地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作原理(左圖)和投放現(xiàn)場(右圖)
五、海洋地震,海嘯監(jiān)/預(yù)測和實(shí)際傳輸系統(tǒng)
海洋地震,海嘯監(jiān)/預(yù)測和實(shí)際傳輸系統(tǒng)是Geopro公司的第二代海洋地震監(jiān)測和海嘯預(yù)測的***性觀測系統(tǒng)。它由8mm厚的聚乙烯浮筒做浮標(biāo),浮力達(dá)2400Kg。
SEDISⅥ寬頻帶數(shù)字地震儀,無線電發(fā)送設(shè)備,調(diào)制、解調(diào)裝置以及系統(tǒng)電源均安置于浮筒之內(nèi)。太陽能板充電的兩個(gè)12V電池給整個(gè)系統(tǒng)供電。整個(gè)結(jié)構(gòu)非常牢固,幾乎不需要保養(yǎng)和維修。
數(shù)字寬頻地震傳感器(擺)和數(shù)字壓力傳感器(預(yù)測海嘯)位于投放至海底的密封玻璃球底部,它們可以在海底移動(dòng)而不必抬起浮動(dòng)。
該系統(tǒng)也可用于計(jì)量學(xué)和海洋學(xué)觀測研究。
主要技術(shù)指標(biāo):
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/01副本_光影_1.jpg)
![](http://www.ouhualian.com/UserFiles/02副本_光影_1.jpg)