[发明专利]32位宽频带流动观测地震仪

说明书

技术领域

本发明涉及地震仪，特别是一种32位宽频带流动观测地震仪。

背景技术

人工源深地震观测注重设备的灵活性，常采用短周期地震仪，但随着长达上千公里的超长观测距的探测剖面的普遍应用，短周期地震仪的带宽严重不足，迫切需要地震仪向宽频带发展；天然地震观测注重设备的通带，采用宽频带地震仪，但随着天然地震接收函数技术的普遍应用，观测的流动性迫切需要提高设备的灵活性；一方面是灵巧的短周期地震仪需要向宽频带发展，另一方面是宽频带地震仪需要向灵活性发展。于是，短周期地震仪和宽频带地震仪的要求日益趋同，即：都要求较宽的带宽，且体积小、重量轻、布放灵活、操作简便。只有为了提高地震观测的工作效率和数据质量，为了降低地震观测的劳动强度和工程费用，必须完善地震仪的性能，地震科研新技术的推广应用才有扎实的物质基础。目前的地震仪重量，大部分来自电源，降低地震仪的功耗是提高地震仪灵活性的重中之重。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种32位宽频带流动观测地震仪，其低功耗技术和一体化设计有效地解决了宽频带地震仪体积大、笨重、流动性差和检测效率低下等问题，使宽频带地震仪变得体积小、重量轻、布放灵活、操作简便。

其解决的技术方案是，包括金属屏蔽外壳和置于金属屏蔽外壳内的控制电路和电源系统，电源系统和控制电路分别经导线连接有模数转换器、标定信号发生模块、环境参数侦测模块、GPS授时定位模块，控制电路连接有以太网通讯接口、通信串口、CF卡和数据存储SRAM，模数转换器连接有前置放大器，前置放大器连接有有源差容式力平衡地震计，前置放大器和有源差容式力平衡地震计与电源系统连接。

本发明采用一体化结构，使宽频带地震仪变得体积小，低功耗、重量轻、布放灵活、操作简便。

附图说明

图1为本发明电路框图。

图2为本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1和图2给出，本发明包括金属屏蔽外壳和置于金属屏蔽外壳内的控制电路和电源系统，电源系统2和控制电路1分别经导线连接有模数转换器4、标定信号发生模块10、环境参数侦测模块9、GPS授时定位模块7，控制电路1连接有以太网通讯接口5、通信串口6、CF卡8和数据存储SRAM，模数转换器4连接有前置放大器11，前置放大器11连接有有源差容式力平衡地震计12，前置放大器11和有源差容式力平衡地震计12与电源系统2连接。

所说的控制电路1内装有STM32F407微处理器。

所说的有源差容式力平衡地震计12包括依次连接的差容式地震传感器15、电容换能电路、相位调整电路、滤波器和差分输出电路，差分输出电路和前置放大器11连接

所说的金属屏蔽外壳13底端均布有三个地脚螺栓14，金属屏蔽外壳13上端面设有水平泡16和BNC接头17，金属屏蔽外壳13的其中一个侧面上装有CF卡取卡装置，金属屏蔽外壳13内装有四个把金属屏蔽外壳13内腔体分为上下五层的隔板，第五层（最下面的底层为第五层，然后向上依次到顶层的第一层）固定有三个分别呈横向、纵向和竖向放置的差容式地震传感器15，第四层有电容换能电路、相位调整电路、滤波器、差分输出电路和前置放大器11，所说的电源系统2置于第三层，所说的控制电路1、模数转换器4、以太网通讯接口5、通信串口6、标定信号发生模块10、环境参数侦测模块9和数据缓存SRAM置于第二层，第一层上放置有GPS授时定位模块7和连接器3。

所说的GPS授时定位模块7经BNC接头17连接有置于金属屏蔽外壳13外部的GPS天线。

所说的电源系统2经连接器3连接有置于金属屏蔽外壳13外部的太阳能电池板。

所说的以太网通讯接口5和通信串口6经连接器3与外部监控终端连接。

环境参数主要是指环境温度、钟差、电源电压、空间姿态等，而环境参数侦测模块9能侦知环境温度和钟差，有利于地震数据后期修整，提高数据质量，能侦知电源电压，有利于无人值守流动地震台站的及时维护，能侦知空间姿态，有利于地震数据方位信息的精确利用。