地震监测系统

GIS一、概述地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，细菌及放射性物质集中，还可能造成海啸、滑坡、倒塌、地裂缝等次生灾难。地球的构造分为三层：即中心层地核、中间层地幔、外层地壳；地壳:分为上地壳和下地壳。是岩石圈上部次极圈层。地幔：分为上地幔和下地幔。岩石圈是它的一局部，软流层以上。地幔多以流体形式的岩浆等物质存在地核：分为外核和内核。外核是液体的，所以又称外核液体圈。内核，是固体的，主要由铁、镍组成，又称内核固体圈。作用，使地壳岩层变形、断裂、错动，于是便发生地震。超级地震指的是指震波极其猛烈的大地震。但其发生占总地震7%~21%,破坏程度是原子弹的数倍，所以超级地震影响格外广泛，也是格外具破坏力。以下图为全球板块构造运动图：古代又称为地动，他就像海啸、龙卷风、冰冻灾难一样，是地球上常常发生的一种自然灾难，大地振动是地震最直观、最普遍的表现；在海底或滨海地区发生的猛烈地震，能引起巨大的海浪，称为海啸。地550地震波发源的地方，称为震源。震源在地面上的垂直投影，地面7070~~300300深源地震。对于同样大小的地震，由于震源深度不一样，对地面造成的破坏程度也不一样；震源越浅，破坏越大，但涉及范围也越小，反之亦然。197612中所在的地区。100100—10001000地震称为远震，其中，震中距越长的地方收到的影响和破坏越小。动，由于纵波传播速度较快，衰减也快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此里震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但能感到水平晃动。前震，主震之后发生的地震叫做余震。地震具有肯定的时空分布规律。从时间上看，地震有活泼期和安静期交替消灭的周期性现象。从空间上看，地震的分布呈肯定带状，称为地震带，主要集中在中了全世界800~~70千米，全部的中源地震70~~300千米〕和震源地震〔大于300千米，所释放的地震能80%。二、系统简介我们都知道，震源的测量是利用纵波〔P〕和横波〔S〕的网的缘由。GIS利用先进的网络通讯技术和有源相控阵雷达技术实现地震数据实时采集及实时显示功能。该系统主要由GIS主控单元、采集站〔RSUCS组成。主要应用于地震台网监测、地矿、煤矿、石油勘探、水利勘探等领域的二维及三维高精度的地震探测工作。三、监测方法可应用。法有效。但应用折射法必需满足下层波速大于上层波速的特定要求，化，易于得到满足，因而地震勘探中广泛承受的是反射法。反射法过界面而连续传播。在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响，在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。地下每个波阻抗变化的界面，如地层面、不整合面、断层面等都可产生反射波。在地外表接收来自不同界面的反射波，可具体查明地下岩层的分层构造及其几何形态。反射波的到达时间与反射面的深度有关，据此可查明地层埋藏深度及其起伏。随着检波点至震源距离〔炮检距〕的增大，同一界面的反射波走时按双曲线关系变化，据此可确定反射面以上介质的平均速度。反射波振幅与反射系数有关，据此可推算地下波阻抗的变化，进而对地层岩性作出推测。反射法勘探承受的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。除记录到反射波信号之外，常可记录到沿地表传播的面波、浅层折射波以及各种杂乱振动波。这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰称为噪声使噪声衰减的主要方法是承受组合检波，即用多个检波器的组合代替单个检波器，有时还需用组合震源代替单个震源，此外还需在地震数据处理中实行进一步的措施。反射波在返回地面的过程中遇到界面再度反射，因而在地面可记录到经过屡次反射的地震波。如地层中具有较大反射系数的界面 ,可能产生较强振幅的屡次反射波,形成干扰。反射法观测广泛承受屡次掩盖技术。连续地相应转变震源与检波点在排列中所在位置，在水平界面情形下，可使地震波总在同一反射点被反射返回地面，反射点在炮检距中心点的正下方。具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集，它是地震数据处理时所承受的根本道集形式，称为 掩盖技术具有很大的敏捷性，除CDP道集之外,视数据处理或解释之需要,还可承受具有共同检波点的共检波点道集、具有共同炮点的共炮点道集、具有一样炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。承受屡次掩盖技术的好处之一就是可以减弱这类屡次波干扰，同时尚需承受特别的地震数据处理方法使屡次反射进一步减弱。反射法可利用纵波反射和横波反射。岩石孔隙含有不同流体当所含流体为气体时，岩层的纵波速度显著减小，含气层顶面与底面的反射系数确定值往往很大，形成局部的振幅特别，这是出现“亮点”的物理根底。横波速度与岩层孔隙所含流体无关，流体性质变化时，横波振幅并不发生相应变化。但当岩石本身性质联合应用纵波与横波，可对振幅变化的缘由作出牢靠推断，进而作出牢靠的地质解释。地层的特征是否可被观看到，取决于与地震波波长相比它们的大小。地震波波速一般随深度增加而增大，高频成分随深度增波长限制了地震区分力量，深层特征必需比浅层特征大很多，才能产生类似的地震显示。如各反射界面彼此格外靠近，则相邻界面的反射往往合成一个波组，反射信号不易区分，需承受特别数据处理方法来提高区分率。折射法利用折射波〔又称明特罗普波或首波〕的地震勘探方法。地层的地震波速度如大于上面掩盖层的波速，则二者的界面可形成折射面。以临界角入射的波沿界面滑行，沿该折射面滑行的波离开界面又回到原介质或地面，这种波称为折射波。折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线〔折射波到达时间与炮检距的关系曲线〕震源四周某个范围内接收不到折射波，称为盲区。折射波的炮检距往往是折射面深度的几倍，折射面深度很大时，炮检距可长达几十公里。地震测井直接测定地震波速度的方法。震源位于井口四周，检波器沉放于钻孔内，据此测量井深准时间差，计算出地层平均速度及某一深度区间的层速度。由地震测井获得的速度数据可用于反射法或折射法的数据处理与解释。在地震测井的条件下亦可记录反射波，这类工作方法称为垂直地震剖面(VSP)仅可准确测定速度数据，且可详查钻孔四周地质构造状况。系统工作GIS100050000反射信号给振动传感器并对发回的信号进展算法处理发送给地面地动，从而到达避震减灾的目的。四、探测过程3段组成。地震数据采集地震数据采集在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。安排测线承受与地质构造走向相垂直的方向。依观测仪器的不同，检波器或检波器组的数量少的有2448961202401000器组等效于该组中心处的单个检波器。每个检波器组接收的信号通过放大器和记录器，得到一道地震波形记录，称为记录道。为如中间放炮排列、端点放炮排列等。记录器将放大后的电信号按肯定时间间隔离散采样，以数字形式记录在磁带上。磁带上的原始数据可回放而显示为图形。常规的观测是沿直线测线进展，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。这种二维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向方向等问题，为精细详查地层状况以及利用地震资料进展储集层描述，有时在地面的肯定面积内布置假设干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探的测线分布有不同的形式，但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于肯定的面积之内。地震数据处理数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进展解释(见钻孔地球物理勘探)，进展储集层描述，推测油气及划定油水分界。 减弱干扰、提高信噪比和区分率是地震数据处理的重要目的。依据所需要的反射与不需要的干扰在波形上的不同与差异进展鉴别，可以减弱干扰。震源波形时，信号校正处理可以校正波形的变化，以利于反射的追踪与识别。对高次掩盖记录供给的重覆信息进展叠加处理以及速度滤波处理，可以减弱很多类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和共深度点叠加，可消退或减弱屡次反射波。统计性反褶积处理有助于消退浅层混响，并使反射波频带展宽，使地震子波压缩，有利于区分率的提高。地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于供给简单构造地区的正确地震图像。地震数据处理需进展大数据量运算，现代的地震数据处理中心由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成。常规地震数据处理程序是简单的软件系统。地震资料解释包括地震构造解释、地震地层解释及地震烃类解释或地震地质解释。地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资解释时间剖面所反映的各种地质构造现象，构制反射地震标准层构造图。地震地层解释以时间剖面为主要资料，或是进展区域性地层争论，或是进展局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层序是地震地层解释的根底，据此进展地震层序之沉积特征及地质时代的争论，然后进展地震相分析，将地震相转换为沉积相，绘制地震相平面图，划分出含油气的有利相带。地震烃类解释利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气地震烃类解释利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气有利地区进展烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资步识别烃类指示的性质,进展储集层描述，估算油气层厚度及分布范围等。五．系统组成GIS用于发送超宽频信号的发送器用于侦测接收返回信号的接收器用于定位检测波的检测探头用于显示信息的PDA用于检测地震频率的振动传感器用于监控地壳板块运动的有源相控阵雷达六．技术指标超宽频信号的发送器3ppm＋2pHz)0.01µHz[Vp-p1%＋2mVp-p)0.001º(设定范围－1800.000º～＋1800.000º)0.0000%∼100.0000%、区分率0.0001%脉冲波上升/下降时间:15.0ns∼58.8Ms3/0.1ns任意波形数据振幅区分率:16比特信号接收器接收信号：压力、温度、流量、液位等测量数据通讯接口：RS485、RJ45通讯波特率：2400、4800、9600、19200通讯协议：MODBUS-RTU环境温度：-40℃～+65℃环境湿度：35%～75%、无凝露供电电源：220V.AC、220V.DC工作电流:≤200mA10检测波的检测探头1．灵敏度高：承受液压内外加压的方法使压电陶瓷芯频响特性好，振动模式单一，信号质量好，无杂波。承受串并联的连线方式，提高有缺陷混凝土的微弱信号的识别力量。2．放射电声转换效率高，接收灵敏度高，波形信号质量优良，谐振504kHZ1.2MPa500振动传感器0.5Hz~8V/mm±5％最大可测量程：±1mm输出接线形式：航空插头型；使用环境：防尘，防潮〔95％不冷凝。8V电 源：-24VDC消耗电源≤15mA使用温度：-20℃~+60℃外形尺寸：Φ 150mm×85mm有源相控阵雷达脉冲型式：双相方波脉冲；10-600ns10ns；相控阵通道：1~1024/收模式；重复频率：10~5000Hz1Hz；增益范围：0~100db0.5db；0.2~25MHz32以及下限掌握来调整；声速范围：300~20230m/s，调整步进满足1m/s；声程