基于MEMS的节点式旋转地震仪的研发及H/V谱比测试
Development of a nodal rotational seismometer with a micro-electro-mechanical system sensor and testing of H/V spectral ratios
贾松 1何展翔 2杨辉 3幺永超 2王彩霞1
作者信息
- 1. 北京信息科技大学 理学院,北京 100192
- 2. 南方科技大学 地球与空间科学系,广东 深圳 518055;南方科技大学 广东省地球物理高精度成像技术重点实验室,广东 深圳 518055;南方科技大学 深圳市深远海油气勘探技术重点实验室,广东 深圳 518055
- 3. 南方科技大学 深圳市深远海油气勘探技术重点实验室,广东 深圳 518055;南方科技大学 广东省地球物理高精度成像技术重点实验室,广东 深圳 518055;南方科技大学 地球与空间科学系,广东 深圳 518055
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摘要
针对当前日益增长的大规模野外地震采集需求,综合考虑仪器的功能性、经济性与部署便捷性,研发一种基于MEMS传感器的低成本多功能节点式旋转地震仪RBWL.仪器采用低成本、低功耗的MEMS传感器进行三分量平动(Tx、Ty、Tz)以及三分量旋转(Rx、Ry、Rz)进行地震信号采集.为降低环境因素对测量的影响,系统自动记录温度、姿态等实时信息,并对测量结果进行相应补偿校正.为实现采集节点的实时监控与数据传输,系统集成了基于 4G—云端—客户端的数据传输链路,经实测最大数据传输速率可达 100 Mbps.通过开展H/V谱比的实验,不仅验证了仪器系统功能与主要性能参数,而且证明了其在工程物探中的应用效果.
Abstract
In response to the increasing demand for large-scale field seismic acquisition,this study developed a low-cost multifunctional nodal rotational seismometer(RBWL)with a micro-electro-mechanical system(MEMS)sensor,considering the functionality,eco-nomic feasibility,and the ease of arrangement.The RBWL employs a low-cost and low-power MEMS sensor to acquire seismic signals,involving three-component translational motions(Tx,Ty,Tz)and three-component rotational motions(Rx,Ry,Rz).To reduce the im-pacts of environmental factors on measurements,the system of the RBWL automatically records real-time information including tempera-ture and attitude while performing compensation correction on the measurement results.For real-time monitoring and data transmission at acquisition nodes,the system establishes a data transmission link integrating 4G,cloud,and client,with the measured maximum da-ta transmission rate up to 100 Mbps.The testing of H/V spectral ratios verifies the system functions and principal performance parame-ters of the RBWL and its effectiveness in engineering physical exploration.
关键词
MEMS/旋转地震仪/无线数据传输/H/V谱比Key words
MEMS/rotational seismometer/wireless data transmission/H/V spectral ratio引用本文复制引用
出版年
2024
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