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地震前兆观测设备模拟培训系统设计

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地 震 前 兆 观 测 设 备 模 拟 培 训 系 统 设 计
李 军 单 维 锋
０５ ０ ） ６ ２ １
（ 灾 科技 学 院 ，三河 防
摘 要 遵循中国数字地震观测网络技术规程标准， 应用面向对象的思想， 结合 Ｓｃｅ技术和多线程技术， ｏｋｔ 使用
Ｊｖ 语言设计 和开发 了一套教学 和培训模拟系统 。该系统可以模拟各种通信 原语 ， ａａ 完成对设备 的控制和数据的采 集， 并帮助受训人员和学生了解通信设备功能 、 通信指令以及采集数据的数据格式 等。
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１ 引言
地震 前兆 台网 主要 任务就是 获取 重力 、 地磁 、 形
设备 主要 为 “ 五 ” “ 五 ” 种类 型 ， 通 信 接 九 和 十 两 其
口、 通信协议 具有较 大差异 ¨ 。
“ 五 ” 震 前 兆观 测 设 备 的种 类 超过 ２ 十 地 ０种 ，
第３ 卷第 １ ０ 期
２０１ ０年 ２月
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥ ＯＵ ＯＤＥ Ｙ Ｓ ＡＮＤ ＧＥ ＤＹＮ Ｏ ＡＭＩ ＣＳ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ． ห้องสมุดไป่ตู้３ １ Ｆｅ ．， ０１ ｂ ２ ０
文章 编 号 ：６ １５ ４ （０ ０ ０ －１００ １７ —９ ２ ２ １ ） １ ５ － ０ ５
ｗｈ ｃ ａ ｉ ａ ｅ ａｌｃ ｍｍｕ ｉａｉ ｎ ｐ ｉ ｔｖ ｓ Ｔ ｅ ｓ ｂ ｙ ｔｍ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｄ ｌ ｆｔ ｅ ｓ ｓｅ ，ｗｈ ｃ ｉｈ ｃ ｎ ｓｍｕｌｔ ｌ ｏ ｎ ｃ ｔ ｒｍｉｉｅ ． ｈ ｕ ｓ ｓｅ ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｉｎ ｍｏ ｅｓ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｏ ｉｈ
ＰＲＥＣＵＲＳ ｏＲＹ ＯＢＳ ＥＲＶＡＴＩ ｏＮ ＤＥＶＩ ＣＥＳ
Ｌ ｕ ｎ ｈ ｎＷ ｅｆｎ ｉ ｎａｄＳ ａ ｉ ｇ Ｊ ｅ
（ｎｔｕ ｉ ｓ ｒ ｒ ｅｔｎ＆ Ｉｓｔ ｅ ｆＤｓ ｔ ｅ ｎｉ ｉｔ ｏ ａ ｅ Ｐ ｖ ｏ
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关键词 前兆观测设备； 模拟培训系统； 通信指令； ｏｋｔ Ｓｃｅ； 多线程
中图分 类号 ：Ｐ １ Ｔ ３５
文献标 识码 ： Ａ
ＤＥ Ｉ Ｉ Ｕ ＡＴ ｏＮ Ｒ ＮＩ Ｓ ＧＮ ｏＦ Ｓ Ｍ Ｌ Ｉ Ｔ ＡＩ ＮＧ Ｙ Ｔ Ｍ ＡＲ ＨＱＵＡ Ｓ Ｓ Ｅ ｏＦ Ｅ Ｔ ＫＥ
变、 电、 地 流体 等地球 物 理 和地 球化 学 观 测数 据 ， 为 地震预报 、 科学研 究和社会 应用提 供基础 数据 。
地震 前 兆观 测是 多 学科 、 手段 的综 合 观测 系 多 统， 目前在 地震前 兆 台站 中应 用 的数 字 化 前兆 观测
ｃ ｎ ｈ ｌ ｒ ｉ ｅ ｓａ ｄ ｓｕ ｅ ｔ ｏ ｌ ａｎ ｔｅ ｄ ｖｃ ｅ ｔ ｒｓ， ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｒｍｉ ｖ ｓ ａ ｄ ｄ ｔ ｏ ａ ， ａｅ ｉ ｔｏ ａ ｅ ｐ ｔａｎ ｅ ｎ ｔ ｄ ｎ ｓ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉｅ ｆａ ｕ ｅ ｏ ｎｉａ ｉｎ ｐ ｉ ｔ ｅ ｎ ａａ ｆｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ・ ｉ ｍ ｄ ｃ ｄ ａ ｌ． ｕ ｅ ｓｗｅ１ Ｋｅ ｒ ： ｒ ｃ ｒｏ ｂ ｅ ｖ ｔｏ ｄ ｖｃ ｙ ｗｏ ｄｓ ｐ ｅ ｕ ｓ ｒ ｏ ｓ ｒ ａｉ ｎ ｅ ｉｅ； ｓｍ ｕａ ｉｎ ｒ ｉ ｉｇ ｓ ｓｅ ； ｃ ｍｍ ｕ ｉａｉ ｎ ｒｍｉｉｅ； Ｓ ｃ ｅ ； ｍｕ － ｙ ｉ ｌｔｏ ｔａ ｎ ｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｎ ｃ ｔ ｐ ｏ ｉ ｔｖ ｏｋｔ ｌ

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地震勘探系统设计方案

地震勘探系统设计方案

地震勘探系统设计方案1、数据传输部分根据数据传输量，最大采样时间长度为6秒，最大采样频率为2000Hz，采用24位AD采样，获得每个采样点3个字节数据，按照最大矩阵8000个地质检波器计算，起爆一次记录数据的位数为：6×2000×24×8000=2.304Gbits，要求一分钟之内数据传输完成，其传输有效波特率为：2.304Gbits/60s=38.4Mbps/s。

按照最高传输效率0.8计算，实际传输波特率至少为48Mbpd/s。

如此高的速率的高速传输，不能采用CAN，232，485等低速总线。

必须采用高效率的调制来传送数据。

数字调制有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）三种基础形式。

当然也可由这三种基本形式组合成联合键控，例如mQAM调制就是幅度和相位的联合键控。

此外，还有编码正交频分复用（COFDM）。

mQAM监控利用幅度和相位联合建控，充分利用了波形空间，若采用64QAM，相比来说，一次可以传送6个位的数据，相当于提高6倍。

而对于256QAM则一次可以传送8个位的数据，只需6M的带宽即可传送48Mbps的数据。

故而，高速数据传输采用QAM调制方式传输。

此外，在检波器的电源管理上，通过485总线进行低速通讯，控制处理器管理检波器的工作与否，这样就可以避免高速通讯带来的大功耗。

2、系统整体规划因为整个地震测量系统中，需要连接很多检波器，其排列范围可达到10km，有线通讯很难再10km的长度上达到8M的带宽，所以在整个系统中需要多个“中继站”来传递数传信号，两个中继站之间的连线不超过100m，这样可以保证高速通讯。

当然，QAM调制需要电路将为复杂，并且成本也较高，在几十个至上百个检波器的数据采集，可以采用一个小网络来采集数据，采用其他速度较低的编码类型，电路简单可靠。

将一个小网络的数据汇总，再通过高速通讯，传给车载总控制器。

在整个系统中，系统的供电时最大的问题，检波器阵列较为庞大，如果采用集中供电，总电流将很大，所以得分开采用蓄电池供电。

地震前兆数据库系统设计

地震前兆数据库系统设计

第３ Ｏ卷
第 ２ 期
地
震
Ｖｏ１ ０，Ｎ ｏ ．３ ．２ Ａ ｐｒ ．，２０ ０ １
２１ ０ ０年 ４月
Ｅ ＡＲＴＨＱＵＡＫＥ
地 震 前 兆数 据库 系统 设 计
周 克 昌 蒋 春 花 。纪 寿 文 刘 春 国 叶 青 ， ， ， ，
（ ． 国 地震 台 网 中心 ，北 京 １中 １ ０ ４ ； ． 北 省 地 震 局 ，石 家 庄 ００５ ２河 ００２ ） ５０ １
在“ 五 ” 间 ， 九 期 地震 系统 各单 位采 用 Ｓ ｅｖ ｒ 设 了前 兆数据 库 系统 ， 九 五 ” ＱＬ Ｓ ｒ ｅ 建 将“ 数
字 化前 兆观 测数 据保 存 在数据 库 中 。关 于“ 五 ” 据 库 结构 ，可 参 阅 有关 文 献 资 料 。该 九 数
系统虽 一直 运行 至今 ，但该 前兆 数据 库 系统结 构存在 一些 缺 陷 。主要 表现 为 ：
＊ 收 稿 日期 ： ０ ９ ０ —２； 改 回 日期 ：２ ０ — ０ ３ ２ ０ — ９０ 修 ０ ９１—０
作 者 简 介 ： 克 昌 （９ ４） 男 。江 西 安 福 人 ， 究 员 ，２ ０ 周 １６一， 研 ０ ３年 获 博 士 学 位 ， 要 从 事 地 震 信 息 处 理 技 术 等 研 究 。 主
的 前 兆 数 据 库 系 统 已在 前 兆 台 网 的各 级 节 点 使 用 。实 际 应 用 表 明 ， 数 据 库 结 构 具 有 结 构 稳 该
定 、 询 速度 快 、表 数 量 和 表 大 小 适 中 、基 础 信 息 全 面 以及 开 放 性 好 等 优 点 设 计 ； 震 前 兆 数 地
中图分类号 ：３５７ Ｐ １ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ０３ ７ （ ０ ０ ０ — １ ３ ０ １ ０ —２ ４ ２ １ ）２０ ４—９
地震勘探仪器课程设计

地震勘探仪器课程设计

地震勘探仪器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解地震勘探仪器的基本原理，掌握其工作方式和应用场景。

2. 学生能描述地震勘探中常用的仪器设备，了解其功能、特点及操作要求。

3. 学生能解释地震波在勘探过程中的传播特性，以及如何通过仪器数据进行地震构造分析。

技能目标：1. 学生能够操作地震勘探仪器，进行简单的数据采集和处理。

2. 学生能够运用所学知识，分析地震勘探数据，识别地质构造特征。

3. 学生能够通过团队合作，解决地震勘探中遇到的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对地球科学和地震勘探领域的兴趣，激发他们的求知欲和探索精神。

2. 培养学生具备科学严谨、实事求是的态度，认识到地震勘探在资源勘探和地震预测中的重要性。

3. 培养学生关爱自然、保护环境的思想观念，关注地震勘探对环境的影响。

本课程针对高年级学生，结合地震勘探仪器的学科特点，旨在提高学生的理论知识和实践技能。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

通过本课程的学习，学生将能够更好地理解地震勘探仪器及其在地质勘探中的应用，为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 地震勘探仪器原理：介绍地震波的产生、传播及接收原理，包括反射波、折射波、绕射波等概念，以及相应的仪器工作原理。

教材章节：第三章 地震勘探原理2. 常见地震勘探仪器设备：讲解地震勘探中常用的仪器设备，如地震仪、检波器、数据采集系统等，及其功能、特点和应用。

教材章节：第四章 地震勘探仪器设备3. 地震勘探数据处理：介绍地震勘探数据的采集、处理和解释方法，包括地震资料预处理、地震事件识别、地震剖面绘制等。

教材章节：第五章 地震勘探数据处理4. 地震勘探应用实例：分析地震勘探在不同领域的应用，如油气勘探、矿产资源勘探、地震预测等，结合实际案例进行讲解。

教材章节：第六章 地震勘探应用5. 实践操作与团队合作：组织学生进行地震勘探仪器的实际操作，学习数据采集和处理方法，通过团队合作解决实际问题。

地震前兆观测系统综合开发应用模式探讨

地震前兆观测系统综合开发应用模式探讨

测 方法 的通用数 据 处理上 。
（ ）学科用 户 ２ 学科 用户具 有两 重性 ， 们 既是前 兆数 据 的使用 者 ，同时也 是本学 科产 品数 据 的产 出者 。 他 学科用 户 一般只 对本 学科 的观测 手 段进行 数据 管理 、数 据一 致性检 查 、数据 连 续率检 查 、数
术研 究 。Ｅｍａ ：ｉｙ — ｉ ｘｕ ｗ＠ｓｈ ． ｍ ｌ ｏｕｃ ｏ
４期
王秀英 等：地震前兆观测系统综合开发应用模式探讨
４９ ６
地震前 兆数 据采 集 、传输 、入 库和 处理 这样 一个基 本 工作流 程 中所涉 及 到的专业 技 术人员 ， 还应该 包括 监测 管理 人员 、地震 行业 非专 业人 员 以及 社 会公众 等 。 仅 就地 震系 统 的用户 而言 ，根 据其 获取信 息 的 目的和途径 ，大致可 以分 为 以下几类 ：
趋势 和要 求 。
１ 地震前兆观测 系统用户类型
对用 户 的定位 是进行地 震前 兆观 测 网络 系统 应用 开发 的关键 。用户 的需求 决定 了应 用系 统 的功能 和模式 。地 震前 兆观测 系统 建设 的 目的就是 ：为地 震预测 预报 提供基 础数 据 ，同时 服 务于地 球科 学研 究、 国 民经济 建设 和 国防建 设 。所 以，其 服 务的对象 类 型不应 仅仅局 限于
（ ）前 兆 台站 、台 网用户 １
前兆台站、台网用户主要负责地震前兆数据汇集 、传输和入库，是前兆数据的数据管理 和数据维护用户。该类用户使用前兆数据的 目的主要是：保证数据 的连续一致性 ，记录数据
观 测过 程 中发生 的事件 ，对 前兆 数据进 行初 步预 处理 操作 等 。 该类 用户 属 于专业用 户 ，但对 数据 本 身 的专 业物 理 、化 学 含义 并不一 定非 常熟 悉 。由于 他们 的 日常工 作对 前兆 数据 有特殊 的使用 要求 ，所 以要 为该类 用户 提供 功 能强大 的综合 信息 管 理 、维护功 能 ，对数据 库操 作要 拥有 很 高权 限 ，数 据处 理一 般也应 重 点放在 适用 于各种 观