井下地震計(jì)姿態(tài)測(cè)控及數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 09:14
基于井下良好的觀測(cè)環(huán)境,研究人員逐漸將地震觀測(cè)由地表轉(zhuǎn)入井下。但由于觀測(cè)井孔徑的限制,井下地震計(jì)需要在原來地表擺放的地震計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一些適應(yīng)性改進(jìn)。本文以中國地震局地震研究所研制的甚寬頻帶井下地震計(jì)為升級(jí)改造的平臺(tái),對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)研究。首先,觀測(cè)井并非完全豎直,在安裝井下地震計(jì)時(shí),地震計(jì)整體可能處于傾斜狀態(tài)。在一些研究中指出,地震計(jì)的傾斜對(duì)其靈敏度等參數(shù)有著很大影響,當(dāng)傾斜超過一定角度時(shí)甚至?xí)斐伸`敏部件的損壞。地表擺放的地震計(jì)可以通過人工調(diào)節(jié)儀器三個(gè)支腳高度從而調(diào)節(jié)傾斜角度,并通過觀察儀器水平泡的位置判斷儀器是否符合安裝要求。但是對(duì)于井下地震計(jì),原有人工調(diào)節(jié)的方法不再適用,如何將地震計(jì)三分向傳感器調(diào)整到水平狀態(tài),研究者們提出了一些方法。如使用懸掛支架和拉桿聯(lián)動(dòng)調(diào)整的機(jī)械方法、利用儀器重力自調(diào)平的方案、以及由驅(qū)動(dòng)電路、傾斜控制平臺(tái)和直流電機(jī)組成可調(diào)傳感器底座從而遠(yuǎn)程調(diào)控的方法。為使井下姿態(tài)調(diào)平更加方便,在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了一些改進(jìn),設(shè)計(jì)了一套使用姿態(tài)傳感器獲取井下地震計(jì)姿態(tài)信息、使用微控制器控制角度調(diào)節(jié)平臺(tái)傾角調(diào)平的自動(dòng)化測(cè)控方案。其次,滿足地震計(jì)水平擺放的要求后還要對(duì)儀器...
【文章來源】:中國地震局地震研究所湖北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
作者簡介
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 研究與發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文內(nèi)容與章節(jié)安排
1.3.1 本文主要研究內(nèi)容
1.3.2 本文章節(jié)安排
第二章 井下地震儀姿態(tài)測(cè)控與數(shù)據(jù)采集的原理及方法
2.1 數(shù)據(jù)采集
2.2 姿態(tài)測(cè)控
2.3 方位角估計(jì)
2.4 數(shù)據(jù)矯正
2.5 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸
2.6 本章小結(jié)
第三章 硬件方案設(shè)計(jì)
3.1 硬件整體方案
3.2 核心控制器與交互模塊
3.3 數(shù)據(jù)采集模塊
3.4 井下地震計(jì)姿態(tài)測(cè)控模塊
3.4.1 姿態(tài)獲取
3.4.2 傾斜調(diào)平
3.5 遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸模塊
3.6 定位與授時(shí)模塊
3.7 電源模塊
3.8 本章小結(jié)
第四章 程序與軟件方案設(shè)計(jì)
4.1 微控制器程序設(shè)計(jì)
4.1.1 程序總體設(shè)計(jì)
4.1.2 姿態(tài)控制
4.1.3 數(shù)據(jù)采集
4.1.4 衛(wèi)星定位
4.2 虛擬示波器軟件設(shè)計(jì)
4.3 數(shù)據(jù)矯正軟件設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試與分析
5.1 姿態(tài)測(cè)控功能測(cè)試分析
5.1.1 姿態(tài)測(cè)控測(cè)試
5.1.2 姿態(tài)測(cè)控實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 數(shù)據(jù)采集功能測(cè)試分析
5.2.1 數(shù)據(jù)采集測(cè)試
5.2.2 數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正程序測(cè)試分析
5.3.1 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正方法驗(yàn)證
5.3.2 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國井下甚寬頻帶地震儀研制與應(yīng)用開發(fā)新進(jìn)展[J]. 李麗,羅新恒,關(guān)作金,范曉勇. 國際地震動(dòng)態(tài). 2016(10)
[2]甘肅省測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震臺(tái)站地震計(jì)方位角檢驗(yàn)與校正[J]. 陳繼鋒,李亮,李少睿,劉白云,陳曉龍. 地震工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]利用P波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)“中國數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”地震計(jì)方位角[J]. Fenglin Niu,李娟. 世界地震譯叢. 2015(Z1)
[4]基于慣性傳感器MPU6050的濾波算法研究[J]. 傅忠云,朱海霞,孫金秋,劉文波. 壓電與聲光. 2015(05)
[5]井下綜合觀測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 董云開,李宏. 震災(zāi)防御技術(shù). 2014(01)
[6]地震記錄的時(shí)間域反褶積、仿真及在地震計(jì)方位角相對(duì)測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 謝劍波. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]基于LM2596的不間斷直流電源設(shè)計(jì)[J]. 潘傳勇,丁國臣,陳世夏. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(17)
[8]甚寬頻帶地震計(jì)二階傳遞函數(shù)的精確測(cè)定方法研究[J]. 周云耀,吳濤,王墩. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2008(07)
[9]基于CP2102/CP2103的RS232接口轉(zhuǎn)換為USB接口的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 徐民,張博. 國外電子元器件. 2008(05)
[10]確定地震計(jì)安裝方位的相干性分析法[J]. 呂永清,蔡亞先,程駿玲. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2007(04)
碩士論文
[1]井下地震計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)驗(yàn)[D]. 齊軍偉.中國地震局地震研究所 2016
本文編號(hào):3349613
【文章來源】:中國地震局地震研究所湖北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
作者簡介
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 研究與發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文內(nèi)容與章節(jié)安排
1.3.1 本文主要研究內(nèi)容
1.3.2 本文章節(jié)安排
第二章 井下地震儀姿態(tài)測(cè)控與數(shù)據(jù)采集的原理及方法
2.1 數(shù)據(jù)采集
2.2 姿態(tài)測(cè)控
2.3 方位角估計(jì)
2.4 數(shù)據(jù)矯正
2.5 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸
2.6 本章小結(jié)
第三章 硬件方案設(shè)計(jì)
3.1 硬件整體方案
3.2 核心控制器與交互模塊
3.3 數(shù)據(jù)采集模塊
3.4 井下地震計(jì)姿態(tài)測(cè)控模塊
3.4.1 姿態(tài)獲取
3.4.2 傾斜調(diào)平
3.5 遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸模塊
3.6 定位與授時(shí)模塊
3.7 電源模塊
3.8 本章小結(jié)
第四章 程序與軟件方案設(shè)計(jì)
4.1 微控制器程序設(shè)計(jì)
4.1.1 程序總體設(shè)計(jì)
4.1.2 姿態(tài)控制
4.1.3 數(shù)據(jù)采集
4.1.4 衛(wèi)星定位
4.2 虛擬示波器軟件設(shè)計(jì)
4.3 數(shù)據(jù)矯正軟件設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試與分析
5.1 姿態(tài)測(cè)控功能測(cè)試分析
5.1.1 姿態(tài)測(cè)控測(cè)試
5.1.2 姿態(tài)測(cè)控實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 數(shù)據(jù)采集功能測(cè)試分析
5.2.1 數(shù)據(jù)采集測(cè)試
5.2.2 數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正程序測(cè)試分析
5.3.1 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正方法驗(yàn)證
5.3.2 方位角計(jì)算與數(shù)據(jù)矯正實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國井下甚寬頻帶地震儀研制與應(yīng)用開發(fā)新進(jìn)展[J]. 李麗,羅新恒,關(guān)作金,范曉勇. 國際地震動(dòng)態(tài). 2016(10)
[2]甘肅省測(cè)震臺(tái)網(wǎng)地震臺(tái)站地震計(jì)方位角檢驗(yàn)與校正[J]. 陳繼鋒,李亮,李少睿,劉白云,陳曉龍. 地震工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]利用P波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)“中國數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”地震計(jì)方位角[J]. Fenglin Niu,李娟. 世界地震譯叢. 2015(Z1)
[4]基于慣性傳感器MPU6050的濾波算法研究[J]. 傅忠云,朱海霞,孫金秋,劉文波. 壓電與聲光. 2015(05)
[5]井下綜合觀測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 董云開,李宏. 震災(zāi)防御技術(shù). 2014(01)
[6]地震記錄的時(shí)間域反褶積、仿真及在地震計(jì)方位角相對(duì)測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 謝劍波. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]基于LM2596的不間斷直流電源設(shè)計(jì)[J]. 潘傳勇,丁國臣,陳世夏. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(17)
[8]甚寬頻帶地震計(jì)二階傳遞函數(shù)的精確測(cè)定方法研究[J]. 周云耀,吳濤,王墩. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2008(07)
[9]基于CP2102/CP2103的RS232接口轉(zhuǎn)換為USB接口的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 徐民,張博. 國外電子元器件. 2008(05)
[10]確定地震計(jì)安裝方位的相干性分析法[J]. 呂永清,蔡亞先,程駿玲. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2007(04)
碩士論文
[1]井下地震計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)驗(yàn)[D]. 齊軍偉.中國地震局地震研究所 2016
本文編號(hào):3349613
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