MAZDZIĻUMA SEISMISKĀ APARATŪRA

Ražotājs NPP “Intromag”, Perma,  Krievija

Inženierģeofiziskais seismiskais reģistrators IS128-03

Uzdevums
• seismoakustiskā izpēte frekvenču diapazonā no 2 Hz līdz 8 kHz;
• virsmas un seklu urbumu profilēšana;
• griezuma augšdaļas izpēte ar lauzto, atstaroto un virsmas viļņu metodēm;
• inženierģeofiziskā izpēte;
• hidrotehnisko un citu inženierbūvju tehniskā stāvokļa kontrole, ģeoloģiskais un ģeofiziskais monitorings;
• ceļa segumu, ēku pamatu un pamatņu akustiskā izpēte;
• nepārtrauktas seismoakustiskās profilēšanas veikšana akvatorijās vienkanāla un daudzkanālu režīmos.
Darbojoties ar samērā mazjaudīgiem signālu ierosas avotiem, reģistrators nodrošina vāju iedarbību uzkrāšanos. Pirms ierakstu pārsūtīšanas uz cieto disku, ilglaicīgai datu glabāšanai, veic seismoakustisko signālu summēšanu ar aparātu. Reģistratoram var pieslēgt ekonomiskus telemetriskos 16-kanālu moduļus, kas domāti datu pārsūtīšanai uz centrālo moduli pa ātras darbības divu vadu interfeisu USB-RS485 vai pa radiointerfeisu WiFi.


Seismoakustiska reģistratora IS128-03 ierices komplekts ar vienam attalinatam modulim.

Interfeisa un attalīnāta modulus savienošanas shēma ar barošanas ierices 

Konfigurācija
Ierosmes sinhronizācijas un pieņemšanas sistēma:
• palaides impulsa formēšana un tā pārraidīšana uz svārstību avotu,
• no ārējā avota ienākošā sinhronā impulsa uztveršana.
Reģistrators aprīkots ar vienkāršu interaktīvās diagnostikas programmu, kas ietver testa signālu ar analogo izeju formēšanas ierīci, kura atvieglina aparatūras darbspējas kontroli, ļauj atklāt un likvidēt bojājumus lauka apstākļos.
Reģistrators izpildīts tā, lai to varētu izmantot gan putekļainā, gan mitrā vidē. Aparatūras darbspēja saglabājas pie gaisa temperatūras no 0 līdz +40 grādiem C, relatīvā gaisa mitruma līdz 98% (pie temperatūras +250C) un relatīvā spiediena (750 +/-30)mm.
Servisa programma nodrošina signālu uzkrāšanu, saglabāšanu datnē un datu atspoguļošanu vizuālā formā uz monitora ekrāna. Programma ļauj izpildīt vienkāršas ierakstu ekspresapstrādes procedūras uzreiz pēc to saņemšanas, kā arī veikt ierakstu spektrālo analīzi. Procedūru kopums ietver seismisko kanālu analīzi pēc amplitūdas frekvenču raksturlīknes teksta ierakstiem dažādos reģistrācijas režīmos.
Lai strādājot akvatorijā izpildītu datu ģeodēzisko piesaisti, GPS uztvērēju pieslēdz vadības datora COM-portam un veic nepārtrauktu koordinātu ierakstu seismisko trašu etiķetē.
Reģistrators, kas vispirmām kārtām ir orientēts darbiem grūti pieejamā apvidū, inženierurbumos, ražošanas ēkās un pazemes izstrādnēs, ir realizēts kā dalīta seismoakustisko datu vākšanas sistēma. Aparātam, kura izstrādei pielietoti moderni elektroniskie elementi, ir ļoti augsti energopatēriņa un masas gabarītu raksturīpašību rādītāji, kā arī vienkārša sakaru līnija.
Reģistratora sastāvā esošie autonomie attālinātie moduļi ļauj realizēt diezgan elastīgas lineāras, laukuma un telpiskās novērojumu sistēmas. Opcionāli divus vai vairākus attālinātos moduļus var izvietot centrālā moduļa korpusā un izmantot reģistratoru kā vienkāršu 16 līdz 64-kanālu seismostaciju.

Centrālais modulis barojas no 9-18 V līdzstrāvas avota, parasti no ārējā svina un skābes akumulatora 12-17A/h. Attālinātajiem moduļiem ir iebūvēti litija jonu akumulatori 7,4 B 6A/h. Darba režīmā attālinātā moduļa patērētā strāva (bufers atslēgts) nav lielāka par 250 mA, ja buferis ir ieslēgts, tad 350 mA. Bufera ieslēgšana palielina ieejas pretestību, un tas ļauj vairākas reizes palielināt seismiskā kanāla jūtību. Atslēdzot interfeisa RS485 kabeli modulis pāriet gaidīšanas režīmā, līdz ar to samazinās strāvas patēriņš (ne vairāk kā 30mkA). Modulis automātiski atslēdzas, ja strāva akumulatorā ir sasniegusi minimāli pieļaujamo atzīmi.

Tehniskais raksturojums

1) Pieslēgto moduļu skaits (iestata lietotājs) 1-16
2) Attālinātā moduļa kanālu skaits 16
3) Ieejas pretestība (iestata lietotājs) 0,001-100 МOм
4) Frekvenču diapazons -3 dB līmenī 2-8000 Hz
5) Dinamiskais diapazons pie dt=1ms 130 dB
6) Pārvēršanas kategorialitāte, delta/sigma 24 bit
7) Amplitūdu izvēles periods 0.033 – 50.0 ms
8) Uzkrājumu skaits, 32-bit izejas kods 256
9) Sākuma pastiprinājuma pakāpes 6,12,18,24,30,36 dB
10) Ierosmes impulsa pārraidīšanas biežums līdz 2 sek.
11) Filtru augšējās robežas frekvences 125 – 8000 Hz
12) Augšējās frekvences filtru griezuma stāvums 36 dB /okt
13) Režektorfiltrs 50,100,150 Hz, 48dB
14) Nolasījumu skaits katram kanālam (opcionāli) 8192/16384
15) Pie ieejas atnākušo trokšņu līmenis līmenis pie 1ms 1.3 mkV
16) Ieejas signāla diapazons +/- 5V
17) Savstarpējās ietekmes koeficients pie 100 Hz < -100 dB
18) Sinfāzā traucējuma nomākšanas dziļums >110 dB
19) Vienskaitļu izejas koda formāts 32 izlādes
20) Primārās barošanās avots 12V
21) Vadošais procesors Notebook
22) Datu pārraidīšana USB, RS485
23) Operatīvā atmiņa 256 Mb
24) Aizsardzības pakāpe no vides iedarbības IP65
25) GPS protokols NMEA-183
26) Attālinātā moduļa gabarīti 171х121х55 mm
27) Attālinātā moduļa svars 1,2 kg
28) Darba temperatūra: centrālais modulis 0С -+40С
attālinātais modulis -20С -+50С

Datu vākšanas un apstrādes programma

Ņemot vērā lauka darbu tehnoloģiju un reģistrējamo signālu traucējumnotutību, visparocīgāk izmantot attālināto moduļu pieslēgšanas shēmu pie parasta portatīvā datora Notebook caur USB-port, izmantojot specializētu liela ātruma konverteru USB-RS485 un ierakstu sinhronizācijas bloku.
Šajā gadījumā atsevišķas ģeofona sekcijas tiek pieslēgtas tieši pie attālinātiem moduļiem profilā. Sekcijas savā starpā ir savienotas un ar digitālās divvadu sakaru līnijas palīdzību pieslēgtas pie interfeisa moduļa, līdz ar to ievērojami samazinot elektromagnētisko traucējumu uz savienotājkabeļiem un pagarinātājiem. Datu pārraide no interfeisa moduļa uz datoru notiek pa divvadu līniju, ja attālinājums ir līdz 100-120m, pārraide notiek pa radio izmantojot WiFi interfeisu

Ieraksts iegūts no 8 kG trieciena avota, izmantojot četrus moduļus, kuru diskrētums ir 200mks, kanālu solis 2m (pa kreisi, apak).   Attālinātā moduļa izvietošana triecienizturīgā, hermētiskā korpusā OtterBox CQ5000 (pa labi).

Shematīska lauku telemetrijas sistēma

Lauku darbos izmantojamās 64 un 32 kanālu ģeofonu līnijas aprīkojuma konfigurācija refragēto, atstaroto (a) un virsmas viļņu (b) uztveršanai.

Servisa programma darbojas Windows/XP-Windows/7-10  operētājsistēmas vidē. Programmas testa modulis ļauj veikt seismisko kanālu galveno tehnisko parametru pārbaudi, pārlūkot pa kanāliem signālu statistiskā raksturīpašības un veikt to aplēsi, izpildīt ierakstu spektrālo analīzi.
Logu izvēlnes kopa ļauj operatoram pārskatāmi iestatīt reģistrācijas parametrus un ģeometriski vienkārši izvietot uztvērējus.

Datu vākšanas programmas darba logā atspoguļota apkopota seismogramma, kas iegūta pēc ierakstu pārsūtīšanas no attālināto moduļu kopas, iebūvēto akumulatoru lādiņa līmenis, kārtējais ierosas numurs uzkrājumu sērijā, kārtējā rekorda numurs un signālu pariešanas process. Ritjosla ļauj pārlūkot garus ierakstus ar nepieciešamo detalitāti.

Reģistrācijas parametru iestatīšanas un ģeometriskā izvietojuma logi.

Veicot nepārtrauktu seismoakustisku profilēšanu uz ekrāna, pēc izvēles, var tikt parādīta arī daudzkanālu seismogramma no iepriekšējā ierosme, vai laika griezumu pēc netīšu, bet iepriekš noteiktu kanālu izmantojot jebkuru sekcijas . Bez tam tiek parādīta kārtējā rekorda numurs  no sākuma profila un koordinātas, kas saņemti no GPS uztvērēja, neņemot vērā hidrfona  sekciju offsetus.

Darba programmas logs daudzkanālu nepartrauktas seismoakustiskas profilēšanas datu reģistrēšanās  gaitā