[发明专利]圆形7节点交互式微动数据采集系统及流程

权利要求书

1.圆形7节点交互式微动数据采集系统，其特征在于：包括7个地震记录仪组成的台阵，其中6个地震记录仪均布在同一个虚拟圆的圆周上，1个地震记录仪设置在虚拟圆的圆心处；

台阵的直径应不小于目标频段中的最大波长。

2.根据权利要求1所述的圆形7节点交互式微动数据采集系统，其特征在于：从任意方向看，测点间距不应小于目标频段中最短波长的一半，以减小波数域的混频误差。

3.根据权利要求1所述的圆形7节点交互式微动数据采集系统，其特征在于：测点间距的最大间距取5～6倍的目标频段的最大波长。

4.根据权利要求1所述的圆形7节点交互式微动数据采集系统，其特征在于：目标频段中最大波长和最小波长与场地特征参数有关，需利用场地下方三十米平均横波波速Vs₃₀和自振动周期T_G来确定：λ＝0.05×V_S30×T_G。

5.根据权利要求1或4所述的圆形7节点交互式微动数据采集系统，其特征在于：虚拟圆的半径为：

Δx_min＝λ_min/2

Δx_max＝5λ_max～6λ_max

式中：λ_min、λ_max最小波长和最大波长

Δx_min、Δx_max观测台阵的最小半径和最大半径。

6.基于权利要求1-5任一所述圆形7节点交互式微动数据采集系统的采集流程，其特征在于：微动数据采集现场环境评估应包含以下几项内容：

(1)测区空间情况：获取测区高精度平面图及地下管线分布图等，根据区域内部地形条件及地上地下建构筑物分布情况进行网格划分，排查环境不良区域，为优化侧线设置提供参考；

(2)干扰源分析：固定频率干扰源，如工业机械，水泵，发电机等，应严格避免在此类干扰源附近进行数据采集；随机干扰源，如汽车等，应增加该点位数据记录时间以保证有足够的信号长度进行后期去噪处理；

(3)测区地表条件：测点地表是否允许仪器直接放置，应严格避免将仪器直接放置在泥地，长草地，液体浸润的土地等松软地表上；若测点地形条件无法直接放置仪器如峭壁，斜坡等，则应使用沙袋等人工耦合物用以固定仪器，应避免使用木板，泡沫等；

(4)地表及地下浅层构筑物分析：测点附近是否存在建筑物，树木等，地下浅层是否存在停车场、地下管道等；原则上应避免在上述物体附近采集数据；

(5)天气条件：当风速大于5m/s时应停止数据采集；避免在雨中进行数据采集；气象扰动，应避免在低气压环境中采集数据；

进行现场环境评估时需做好现场记录，填写信息记录表。

7.根据权利要求1所述的采集流程，其特征在于：为了获取高质量微动数据，需根据现场环境评估结果合理的设置测量参数。

8.根据权利要求7所述的采集流程，其特征在于：根据现场环境评估结果合理的设置测量参数具体应按照规范流程进行数据采集,规范流程包括仪器准备阶段和数据采集阶段。

9.根据权利要求8所述的采集流程，其特征在于：

仪器准备阶段：

1)选择参数合适的地震信号采集装置：仪器采样率应远远大于最高目标频率的2倍；最低有效频率应远低于最低目标频率；

2)仪器校准：进行仪器一致性测试，测试仪器之间的相关性，信号时间延迟等参数，并进行校正；

3)根据现场环境评估结果确定数据采集测线走向及点位排布，并在测试点位上布设七节点圆形台阵。

10.根据权利要求8或9所述的采集流程，其特征在于：

数据采集阶段：

S1开启设备：检查地震记录仪电量是否充足、存储卡容量是否充足，确保GPS信号稳定，等待GPS时钟自动完成同步，指示灯处于闪烁状态，确定Bluetooth模块连接正常，指示仪器完成时间校准并开始数据采集；

S2仪器方位：按照测点排布设计方案，将各仪器按圆形台阵方式依次布置在各测试点位，仪表盘正北方向与实际正北方向调节一致；

S3仪器调平：调节仪器旋钮，使水平指示盘内小气泡居中，调至仪器水平摆放，以有效接收微动信号；

S4开始采集：记录测点起止测试时间，单个测点数据采集时间不少于20分钟；

S5现场施工备注：测试过程中对每个测试点做好测试环境记录，对现场周围的人工活动进行记录，观测并记录观测现场周围是否出现大型干扰源、中小型干扰源；对测点进行拍照；

S6仪器实时监控：在数据采集过程中应对地震记录仪的工作状态信号灯进行实时监控，如发现信号灯异常应做及时处理，做好记录并重新补测该点位；

S7现场数据监测：在布置完台阵仪器后，开启数据传输模块，连接数据监测终端，数据传输模块通过蓝牙传输方式将数据传送到数据监测终端，实现探测数据实时传送，并使用数据监测终端监测各个台阵获取的数据；通过数据信号波形及现场干扰源情况分析判断数据质量；

判断数据是否合格，对数据不合格的测点进行重测；

S8整理归档：包括数据文件的读取和存档，野外记录归档。