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    产品名称:GS-2000型智能数据采集系统

    产品类型:智能数据采集系统系列

    产品简介:GS-2000型智能数据采集系统是按照中国地震局“地震专用仪器设备入网许可主要技术指标(试行)”研发的地震前兆通用仪器。该系统分为软硬件两部分,硬件为数据采集仪(简称下位机),软件为智能数据采集系统(该系统所安装的PC机简称为上位机)。该系统的设计与研制,充分融合了先进的计算机数据库技术、网络通讯技术、低功耗的工业单片机技术、高灵敏度的传感监测技术。GS-2000型智能数据采集系统主要用于对地震异常物理量变化进行高精度观测、数据采集与存储、曲线图表显示与分析。配合相应的传感器可以实现对地形变、地应力、地下水位、重力、地电磁波、地电位、地温以及其他物理量的连续观测;可以通过RS-232接口实现与上位机双向的串口通讯传输或者通过MODEM(调制解调器)以电话拨号形式、网络连接器以宽带形式进行远程数据传输。并且具有远程控制下位机及相应设备,进行远程自动化控制,实现无人值守功能。
  GS-2000型智能数据采集系统具有地震异常“事件”判别功能,当被观测的物理量因某些原因发生突然变化(例如水位阶跃异常、地形变突然转向或加速、地应力突然集中、电磁波突变等)并超过所设定的阈值时,智能数据采集仪会自动识别并加密采样速率,由每十分钟一次加密到每15秒一次,加密数据单独存放在RAM2存储器中,此数据可真实地再现突发事件的起点、原始形态或者阶跃异常的详细变化过程。通过“智能数据采集系统软件”把下位机的加密数据上传到上位机数据采集系统的数据库中,通过数据采集系统实现数据查询、曲线浏览分析、报表图象打印等功能。并可以绘制出地震异常“事件”图形。

GS-2000型智能数据采集系统主要功能:
下位机主要功能:

1)、整一/十分钟模拟数据采集;
2)、整点平均值数据采集;
3)、历史数据存储,十分钟芯片存储天数为28天,一分钟芯片存储天数为21天
4)、LCD三通道数据滚动显示和键控定位显示;
5)、历史数据查询、数据清除;
6)、时间调整、机号识别、密码登录;
7)、交直流两用;
8)、光电隔离、加密采样;
9)、通道任意扩展;
上位机数据采集系统主要功能:
1)、传输方式:本地数据传输、远程拨号数据传输、远程宽带数据传输;
2)、传输种类:自动传输、历史数据传输、自动弥补数据传输;
3)、传输数据种类:一分钟\十分钟数据;(与下位机型号有关);
4)、数据自动弥补功能:自动弥补数据库中最近缺少的数据;
5)、数据查询、浏览、分析,整点数据报表日均值的显示与打印等功能;
6)、图表曲线(多通道曲线)、图表曲线(三条曲线)、历史报警曲线、日均值曲线、整点曲线、浏览、打印等功能;午夜值、滑动平均值曲线分析。
7)、卫星GPS定位、自动校时功能:卫星GPS校准上位机时间,上位机校准下位机时间;
8)、自动\手工收发邮件功能;
9)、通道系数换算,测量对象,物理量及单位等参数的设置功能;
10)、数据转换为EXECL文件、文本文件功能;
11)、远程控制功能;
12)、异常功能芯片的报警功能;
13)、后台SQL数据库数据管理,实现数据一年在线;
下位机主要技术指标
1 采集通道数:3/6/9,可扩展;
2 模拟电压输入 :±2V;
3 分辨率:0.01mV;
4 电源电压 :直流 12V 或 交流 220V;
5 A/D转换:24位;
6 数据保存天数:21天/一分钟芯片,28天/十分钟芯片;
7 提取数据间隔时间:1次/1分;
8 地震事件加密采集:1次/15秒;
9 时间服务精度 0.1秒/天;
10 串行接口:RS-232;
11 数据交换:RS-485转RS-232,光电隔离;

GS-2000型智能数据采集系统标准配置
1 PⅢ以上配置的PC机或笔记本(上位机)一台;
2 数据采集仪(下位机)至少一台;
3 数据交换机(电源)一台;
4 串口通讯数据线一根;
5 智能数据采集系统软件一套;
6 其它功能附加配置:
电话拨号收发邮件或远程拨号数据传输:内/外制调制解调器两台,转换接头;
宽带收发邮件或远程宽带数据传输:网络连接器,网卡;
GPS卫星定位校时:GPS卫星天线,卫星转换器;
远程控制:远程控制台;

       

        

                 竖直摆钻孔倾斜仪器简介

   CZB-1/2型竖直摆钻孔倾斜仪器是我公司自行研制的基于竖直摆测量原理的井下倾斜仪。该测试仪属于一种地球形变测试仪,1988年通过国家地震局技术鉴定,已经在全国投入使用40余套,能够清晰地记录到地球固体潮和地震引起的地壳形变,为地震预测提供可靠的信息,被选为“十五”计划中标前兆仪器之一。
CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪是一种连续观测地壳微量倾斜变化的仪器,可以安装在几十米深的竖直钻孔内,有效的克服了地表的各种干扰,灵敏度高、适应性强。可以在几乎任何地形的基岩和黄土层良好的工作,与配套的数据采集传输系统连接实现数据远程数据。使用机械锁紧固定与井壁,必要时可以提到地面维修。已在国内推广使用,广泛用于地震预测预防、地震灾害预防和固体潮研究。
CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪突出优点
1、灵敏度高,性能稳定,数字化记录,可远程控制;居国际先进水平。
2、有效地排除了地表干扰。具有可靠的防水设计,密闭型好,水下工作多年无渗漏。
3、积木式设计,可以与体应变仪器、地温仪器、水位仪器、电磁波组合成综合前兆仪器于同一井孔工作。
4、安装、使用方便,适应性强,寿命长。
该仪器与其它地形变设备相比还具有以下优点
1、对地形、基岩的依赖性不强,在基岩不大好或黄土层上仍可使用。
2、不用水泥浇固,万一损坏,井下仪器可以取出维修,不会造成井孔和仪器报废。
3、配套的图形分析软件,可以运用滑动平均值等多种分析方法进行数据处理,为地震预测提供可靠的形变信息。
CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪曾获得国家地震局科技进步二等奖、第四届全国发明展览银奖、被评为国家科技成果和国家级新产品。

      

CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪打井要求

为保证观测质量,CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪钻井要求如下:
1. 形变台站选址应按照台站观测规范进行。要远离大的河流、水库、大的居民点,工厂、铁路和主要公路。远离强烈震动源。
2. 在岩石裂隙发育的地区要避开灌溉水渠,避开溶洞。
3. 井位距记录室水平距离最好在50米以内。
4. 钻孔内径为130—135mm,总深度为40至70米,一般钻进40米以后,先用80--90mm小钻头打探测孔,寻找基岩致密完整段作为仪器工作段。确定深度后用130MM钻头扩孔到130mm.仪器工作段要求井壁光滑。
5. 整个钻孔倾斜度控制在1度范围内。
6. 靠近地表的破碎层要加护壁管,以保证井壁不脱落碎块。护壁管搞出地表50公分,加井盖并在井盖上打一个20×50mm穿电缆孔。井口处砌一个60公分×60公分,高65公分水泥井台并加水泥盖保护。
7. 井口到观测室最好用较粗的PVC塑料管地埋电缆,穿线管内预穿一根引导铁丝。
8. 特殊地区如第四纪覆盖区要用全密封护井管,要保证井管内壁接头光滑无焊渣。
9. 要向钻井队索要钻井资料、柱状图,保留岩心以便检查钻井质量。
10. 钻井完成后,及时向我们提供以下资料:
(1)钻井柱状图、井孔倾斜度。平时水位深度。
(2)钻井到观测记录室的距离,以及从井口到地面仪器所需要的电缆长度。以便准备整根电缆,避免接头。
(3)除井孔需要更详细的说明,如井孔详细参数、成井时间、以往曾下过什么仪器,工作情况如何等,以便设计加工特殊的安装零部件。

   CZB-2型竖直摆钻孔倾斜仪是在保持CZB-1型基础上的改进型。除了保持CZB-1型的优点以外,突出优点为体积小,结构更合理,使用更灵活方便。可以在Φ110至Φ300钻孔中使用,可以附着在废弃水井,油井的井壁进行观测,也可以在原来已有仪器(体积应变仪、分量应变仪等)的井孔内安装使用,实现一孔多用。
       

                   GS-S数字水位水温测试仪简介

   GS-2000型数字水温(地温)、水位仪主要用于对地震地下水温、地温、水位进行高精度井孔观测,既可以测量静水温、动水温,还可以作为高精度水温(地热)传感器等进行地下不同深度的水温、地温进行动态综合观测。水位传感器采用投入工作方式,无机械随动系统,其观测精度不受水位埋深、井斜等因素影响,并具有极高的水位跟踪速度。
各种传感器均为电信号输出,由二次仪表进行现场打印数字记录,并可以通过RS-232接口实现与微机双向数据通信或者通过MODEM(调制解调器)以电话拨号形式进行远程数据传输。本仪器具有水位“事件”判别功能,当观测井水位因某些原因发生突然变化(例如水位阶跃异常、水震波等)并超过所设定的阈值时,水位仪会自动识别并加密采样速率,由每分钟一次加密到每5-15秒一次,加密数据单独存放在其RAM2存储器中,此数据可真实地再现水震波的原始形态或者水位阶跃异常的详细变化过程。
公司研制的智能数据采集系统主要由计算机网络、单片机系统和传感器等几大部分组成,充分融合了先进的计算机网络数据库技术、低功耗的工业单片机技术、高灵敏度的传感检测技术。该系统主要是对地震物理量进行数据采集、数据管理、曲线分析,从而准确地预报地震的发生。该系统则将数据采集、数据管理、数据分析集成为一体,完全实现了智能化。在这个项目的开发过程中,重点攻克了大容量数据的存取、异常事件即时捕捉的难题;建立了计算机数据采集的网络系统,实现远程自动数据采集;编写整合了显示多种观测手段的计算机分析软件;解决了背景噪音滤波器的技术难题。
GS-2000型数字水温(地温)、水位仪结构,如下图所示。该系统包括上位机软件管理系统和下位机数据采集系统两部分。主要功能及技术指标如下:

主要功能
(1)每分钟或每十分钟模拟数据采集;
(2)整点平均值数据采集;
(3)历史数据保存;
(4)LCD三通道数据滚动显示及键盘控制定位显示;
(5)历史数据查找及历史数据清除;
(6)地震事件自动捕捉功能:本仪器具有对地震“事件”自动判别功能,当被测物理量因某原因发生突然变化(例如水温突变、水位阶跃异常、水震波等)并超过所设定的阈值时,采集系统会自动识别并加密采样,速率由每十分钟一次加密到每5-15秒一次,加密数据单独存放,单独显示。此数据可真实地再现异常现象发生的时刻和详细变化过程;
(7)异常情况自动报警功能:被测物理量发生突然变化时,本系统能够发出报警信号,以便提醒观测人员注意,达到快速反应目的;
(8)数据上传、数据库管理、报表生成和数据打印(整分钟、整点);
(9)图表曲线(多通道曲线)、图表曲线(三条曲线)、历史报警曲线、日均值曲线、整点曲线、浏览、打印等功能;午夜值、滑动平均值曲线分析;
(10)数据转换为EXECL文件、文本文件功能;
(11)卫星GPS定位、自动校时功能:卫星GPS校准上位机时间,上位机校准下位机时间;
(12)后台SQL数据库数据管理,实现数据一年在线;
主要指标
(1)模拟电压输入 : ±2V;
(2)分辨率: 0.001mV;
(3)电源电压 : 直流 7-24V 或 交流 180-240V;
(4)存储量: 4MB;
(5)数据保存时间: 680 小时;
(6)提取数据间隔时间:1次/10 分 或 1次/1 分;
(7)地震事件加密采集:1次/15秒;

使用温度:-20~+80℃ 水位传感器特点是
1. 一体化结构,安装、使用、维护方便;
    2. 量程范围宽,测量精度高,稳定性能好;
    3. 探头为不锈钢外壳密封,引出线采用双层耐磨防水通气电缆,防护性能好。
4. 配气压传感器后, 本水位仪通过软件可以自动完成气压水位校正,并自动绘制水位曲线。
技术指标
水位量程范围:0~10m
水位分辨率:≤1mm
精 度:±0.2%F.S
稳 定 性:±0.25%F.S
使用温度:-20~+80℃

                      

                       二氧化碳浓度测试仪

   二氧化碳是地壳的气体之一。它被储存于地壳的含水层内、岩石孔隙、空洞中,随着地震过程中应力应变增强,地壳变形以及小破裂的发展,二氧化碳将以一个很活跃的因子显示其地震前兆异常,所以观测地下二氧化碳浓度变化是一个有效前兆手段。在地震發生前,大範圍岩層受力,地應力的不斷增強導致岩層出現裂縫,使岩石釋放出二氧化碳、甲烷等氣體。俄罗斯、日本等主要地震研究国家都把地下二氧化碳观测视为有前景的主要前兆手段。
   二氧化碳浓度测试仪由半导体传感器、单片机和数据分析系统组成。该测试仪的检出限、灵敏度、精确度、稳定性、耐用性及自动化水平等主要指标均处于国内领先地位,适用范围广,可对土壤气、地下水逸出气、地下水溶解气中的二氧化碳浓度进行自动测量,并具有实时图形显示功能。
二氧化碳浓度测试仪是对观测井(泉)中二氧化碳浓度随时间变化的仪器。采用高稳定性的非分散红外光原理 (NDIR) 二氧化碳浓度传感器和高精度数据采集仪组成。该仪器具有较强的环境适应能力,由于采取了特殊的密封处理,可以在较高的湿度环境下正常工作。并能实现自动连续观测,使用范围广,具有精度高、稳定性好、使用范围广、安装维护方便等特点。二氧化碳采集仪可以和钻孔倾斜仪混装。如图所示。
监测方法:使用铝塑管,将井下的二氧化碳等氣體经微型气泵送入二氧化碳传感器。然后经过采集仪送入电脑进行数据处理和图形显示。
技术指标:
1、非分散红外光原理 (NDIR) CO2传感器,散射或流过方式测量
2、量程:0~2000 ppm
3、精度:±(1%的全量程+1.5%的读数) (包括了非线性、校准的不确定性)
4、温度漂移: < 0.1% / ℃
5、稳定性: 漂移 <2%
6、重复性:漂移 <1%
7、检 出 限:50×10-4%
8、使用温度:0~+40℃
9、使用湿度:≤100%
10、供电要求: 交流 220V 直流 12V

优点:内置智能自动校准系统 ,精度高稳定性好


                       气压测试仪
   
气压测试仪的特点是:体积小,重量轻,安装、使用、维护方便。仪灵敏度高,分辨率小,测量精度高;稳定性好、可靠性高。通过软件可以对二氧化碳、水位等观测量进行自动修正。
技术指标:
气压量程: 50-110KPa
分 辨 率: 优于0.05KPa
精 度: ±0.2%F.S
测温范围: -20~+80℃
                      气温测试仪
  气温测试仪具有体积小,重量轻,结构简单,智能化、自动化程度高等特点,安装、使用、维护方便。温度传感器所用器件全部采用军工级器件,并进行了严格的老化试验,进而保证传感器的长期可靠性和稳定性。传感器探头采用不锈钢外壳,并使用专用、热膨胀系数小的密封材料密封,保证了传感器的耐高压、抗腐蚀能力。电缆采用特种防水电缆,保证信号衰减低,抗干扰能力强,防护性能好,稳定性好,灵敏度高,响应时间短。
技术指标:
分 辨 率:0.01℃
测温范围:-20~+80℃
                      雨量传感器
 雨量传感器适用气象台(站)、防汛排涝、地震监测等有关部门用来测量降雨量,并将降雨量转换为可以进行计量的物理信号,然后传输到采集系统中。雨量传感器采用翻斗,且是上下翻斗,测量精度高,其外壳采用不锈钢材料,坚固耐用。安装、使用、维护方便;稳定性能好,可靠性高。通过软件可以对水位、二氧化碳等观测量进行自动观测。
技术指标:
承水口径:Φ220mm+0.6mm
降雨强度:0.1-4mm/min
分 辨 率:0.1毫米降水量
准 确 度: ±4%

                   电磁波数据采集系统

    地震前岩石发生裂缝引起的张力,会产生各种频率的电磁波,岩石应力引起剧烈的物理化学变化,伴随有电磁辐射。观测表明,这种辐射信号的幅值有随机跃变的特征,而且在很宽的频谱范围内以电磁波的形式辐射能量。为了减少外界干扰,该电磁波数据采集系统采用了超低频段0.01--1Hz和低频段2--10Hz。这种电磁观测网以极低频/超低频技术为核心,是既可以监测地壳深层结构的变化,同时又可以对地震的电磁波扰动和电离层变化进行观测的综合性最新技术。
该系统的主要特点是自动化程度高。可实现无人值守功能,自动观测、记录、成形、打印。数据可以有线方式传输到主控机统一处理,断电状态下仍可采集21~28天定时取样数据。
该电磁波观测的物理量为电磁波幅度变化和频度变化,这样既能观测到电磁波幅度的变化过程,同时也能观测到在某一电压阀值上电磁波能量的变化过程。
该电磁波仪可以根据台站的特点,采取不同形式的安装方式。
技术指标
频 段:0.1Hz,10Hz
带 宽:10 Hz
灵 敏 度:0.01mV
抑 制 比:>80/146dB( 50Hz)


                     智能隔离开关
   智能隔离开关是一种避雷设备,它可以切断沿电源线侵入用电设备的雷电,进而保护用电设备。
传统的用电设备防雷系统中主要采用在供电线路上安装避雷针、避雷线、避雷器、浪涌保护器,在用电设备中使用压敏电阻、限压放电管等方法,来防止雷电对供电设施和用电设备的破坏作用。此类技术的一个共同缺陷是供电线路与用电设备之间是不间断金属连通。雷电可通过线路金属导体以光速直接感应到用电器上。因而不可能做到对用电设备的完全保护。在实际系统中,仍存在用电设备被雷击破坏事件。
智能隔离开关就是针对以上不足而提供一种智能化自动隔离开关,能够诊测雷云的远、近,强、弱,并在雷暴形成之前自动启动机械机构将外线市电与内线线路断开一定的安全距离,从而将雷电沿电源线侵入设备的通道完全切断,保护用电设备,当雷击电场消除后,智能隔离开关自动闭合,保持送电。
智能隔离开关主要由与设置在避雷针上的雷云传感器、单片机控制电路、50公分触点间距的开关构成。智能隔离开关设计巧妙,动作可靠可以避免雷电波经电源线传输的可能性。该产品已申请专利(ZL200520031870.1)
智能隔离开关的优点:
1、智能隔离开关改被动防雷为主动防雷从而完全将雷电沿电源线侵入用电设备的电磁通道切断,保护用电设备。
2、智能隔离开关采用先进的单片机技术对整体系统进行智能化自动控制,机械机构设计巧妙,动作可靠。

                       感应避雷针
   感应避雷针是新型避雷设备,它具有感应雷电场和屏蔽雷电流的功能。传统避雷针仅具有引导和提供雷云放电通道作用,而对雷云的远近强弱等不具有传感检测作用,对雷云通过避雷针放电期间引下线产生的电磁干扰也不具有屏蔽作用,既不能抑制放电电流,也不能减小电流的变化率,难以克服地电位反击和瞬间强电磁场对电子仪器设备的破坏。感应避雷针较好地解决了传统避雷针的各种缺陷。已申请专利(ZL200520031869.6)
感应避雷针的优点:
1、感应避雷针金属电磁屏蔽层和磁管的安装,减小了雷电闪击形成强大的电磁辐射对附近电子设备的电磁干扰;且金属电磁屏蔽层和磁管本构成磁路,使其引下线有较大的电感,减小雷电流的变化率,抑制接地电阻上的电压数值。
2、感应避雷针构思巧妙、结构简单、使用方便,可在雷击形成之前判断雷云的远、近、强、弱等情况。与智能隔离开关配套使用,可以起到良好的防雷作用。


                       微波隔离电源
    微波隔离电源是将电能转换成微波能量,利用微波传送原理,将电能发送给微波接收装置,从而完全避免了雷电对稳压电源所接用电设备的破坏。微波接收转换电路还与电池充电控制电路连接。同时微波发送和接收控制电路中采用了红外线传输控制信号,避免了雷电波沿信号线路传输。该产品已申请专利(ZL200520031871.6)
微波隔离电源优点:
微波隔离电源与智能隔离开关相比,没有机械传动机构,不需要配套感应避雷针,功率较小,适合作仪器防雷;智能隔离开关适合作总电源防雷。两者配套使用,能起到极佳的防雷效果。

1、微波隔离电源使用了将电能转换成微波能量的方式,微波能量穿过雷电极难通过的玻璃介质后,再将微波能量转换为电能的方式,从而完全避免了雷电波对稳压电源所接用电设备的破坏。
2、微波隔离电源在微波发送和接收控制电路中采用了红外线传输控制信号,避免了雷电波沿信号线传输。