產(chǎn)品品牌：

鷹眼

產(chǎn)品型號：

EEC-M

鷹眼地震前兆電磁波監(jiān)測儀配置和技術(shù)參數(shù) 儀器功能概述 鷹眼地震前兆電磁波監(jiān)測儀是一款集單片微機(jī)應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)于一體的高科技地震前兆數(shù)據(jù)測量儀器。儀器能自動連續(xù)地采集記錄0.1～20HZ范圍的電磁波信號，采用數(shù)字記錄的方式，記錄電磁波信號不同幅值的穿越次數(shù)。記錄后的數(shù)據(jù)，以小時(shí)為單位進(jìn)行分組存貯，數(shù)據(jù)在儀器內(nèi)保存可長達(dá)一年，不會因停電或搬遷而掉失數(shù)據(jù)。存貯在儀器中的數(shù)據(jù)，可以隨時(shí)通過操作面板讀出，以便查閱、抄錄；也可以與計(jì)算機(jī)直接連接，把數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行繪圖、打印、保存以及分析。通過接入有線或無線的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，還可以與監(jiān)測中心的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程連接，實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)接收數(shù)據(jù)。儀器采用單片微機(jī)組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交互和自動的數(shù)據(jù)采集，無須人工干預(yù)。儀器采用先進(jìn)的表面貼焊接工藝把高工業(yè)級SMD元件裝配而成，具有低功耗、高穩(wěn)定性、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、掉電保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。與鷹眼地震前兆電磁波監(jiān)測儀配套使用的計(jì)算機(jī)管理軟件具有自動遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)圖形、打印數(shù)據(jù)報(bào)表、打印數(shù)據(jù)圖形、異常報(bào)警分析等功能。 儀器配置 鷹眼地震前兆電磁波監(jiān)測儀分為數(shù)字化數(shù)據(jù)記錄主機(jī)和電磁波信號接收探頭兩部份。監(jiān)測儀器配置示意圖如圖3.1所示。儀器有兩路輸入接口，可以接一個(gè)或兩個(gè)電磁波探頭。若接兩個(gè)，按東西、南北方向水平放置，可以接收不同方向的電磁波信號，便于分析。探頭擺放在房間內(nèi)或地面即可，不需要打井、埋地或架天線。儀器有兩路輸出接口，一個(gè)與計(jì)算機(jī)連接，一個(gè)與調(diào)制解調(diào)器或無線數(shù)傳設(shè)備相連，兩個(gè)輸出可根據(jù)需要選擇使用。 圖3.1、電磁波監(jiān)測儀配置 儀器接通電源后便可以開始工作，自動記錄數(shù)據(jù)，通過儀器面板上的按鍵，可以顯示記錄在儀器內(nèi)的數(shù)據(jù)，這時(shí)可以把數(shù)據(jù)抄寫下來。若與近距離的計(jì)算機(jī)連接，便可以把數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中，配合電磁波管理計(jì)算機(jī)軟件，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查閱、顯示圖形、打印報(bào)表、打印圖形等操作，以及進(jìn)行進(jìn)一步分析處理工作。若再配有電話線、調(diào)制解調(diào)器、GPRS傳輸模塊，便可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測中心的計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互和共享，實(shí)現(xiàn)真正的無人值守。 圖3.2、電磁波監(jiān)測儀架構(gòu)拓?fù)鋱D 儀器工作原理   該儀器是一臺電磁波信號數(shù)字化記錄儀，每一個(gè)小時(shí)統(tǒng)計(jì)及保存采集結(jié)果。工作時(shí)，儀器以10毫秒的時(shí)間間隔，自動地、不停地接收和記錄電磁波信號。當(dāng)沒有信號或信號很微弱時(shí)記錄單元的數(shù)不改變。當(dāng)有信號時(shí)，信號經(jīng)過放大器放大，并由八階數(shù)字濾波器濾除高于20HZ頻率的無用信號后進(jìn)行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，確定出信號的幅度大小。然后根據(jù)幅度值的大小及當(dāng)前的日期時(shí)間和探頭號，在非易失性存貯器對應(yīng)于該幅度值的單元中記錄其交變次數(shù)。如此循環(huán)工作，從而達(dá)到了按不同的信號幅度保存每小時(shí)信號穿越該幅度值次數(shù)的目的。 監(jiān)測儀將信號幅度分成四級，比如在滿幅度量程為5V下，分成大于0V、大于1.5V、大于3V、大于4.5V四種幅度值。對于電磁波信號，我們只記錄兩個(gè)信息量，一個(gè)是四種幅度值，一個(gè)是在單位時(shí)間內(nèi)（一小時(shí)）信號穿越該幅度值的次數(shù)。經(jīng)過這樣的數(shù)字量化后的數(shù)據(jù)，以每小時(shí)為單位保存，不但數(shù)據(jù)量少，而且便于分析，既降低成本，又提高可靠性。 判斷的時(shí)候，我們可以根據(jù)記錄到的數(shù)據(jù)，推算被接收電磁波信號的強(qiáng)弱變化情況：如果在幾個(gè)幅度級別中都記錄到數(shù)據(jù)，就表示電磁波信號能量強(qiáng)、幅度大；如果某個(gè)時(shí)間記錄的計(jì)數(shù)值很大，就表示電磁波信號頻率較高、較密。 本儀器給用戶還提供了一種采集手段，能向監(jiān)測中心的計(jì)算機(jī)傳輸完整的電磁波信號波形。盡管儀器不能保存電磁波的完整數(shù)據(jù)信息，但是它可以通過串行通訊口發(fā)送采樣值，由于采樣頻率為100HZ，A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)為八位，所以每秒鐘發(fā)送100個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，通分析軟件分析。 電磁波探頭 為了能記錄到電磁波信號，需要配置電磁波探頭。探頭具有高靈敏度，在0.1～20HZ測量范圍能產(chǎn)生強(qiáng)電感量，感應(yīng)出電磁波的變化，并具有抗干擾、易搬動、體積小、防水、堅(jiān)固耐用等特點(diǎn)。本儀器選用國家地震局研制的電磁波探頭，探頭磁芯采用導(dǎo)磁性能強(qiáng)的鈹膜合金制成，外面繞兩組線圈，一組是工作線圈，另一組是標(biāo)定線圈。探頭外殼長約60公分，直徑約8公分，由鋁型材料或工程塑料加工而成。該探頭抗干擾能力強(qiáng)，放在辦公室內(nèi)即可，無需打井，使用方便。探頭用于實(shí)際監(jiān)測記錄時(shí)，已記錄過多次有別于正常情況下的脈沖信號和地震前兆異常信息。 探頭參數(shù)：內(nèi)阻：      R=59KΩ 電感量：   L=38 ~ 58H       靈敏度為： 10mv/nt 儀器技術(shù)特點(diǎn) 1、 單片微型計(jì)算機(jī)控制──該儀器采用美國原裝進(jìn)口的單片微電腦芯片作為全機(jī)控制大腦，在監(jiān)控程序控制下，儀器能自動地、連續(xù)地工作，有效地采集數(shù)據(jù)、存貯數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)、設(shè)置時(shí)間以及數(shù)據(jù)通信。 2、 采樣周期和間隔──為保證能接收到每一個(gè)電磁波周期信號，根據(jù)采樣定理，采樣時(shí)間為0.01秒時(shí)，就能非常準(zhǔn)確的捕捉到信號的完整信息。 3、 數(shù)據(jù)的可靠保存——為可靠保存長達(dá)一年的數(shù)據(jù)序列，并且不會因停電、干擾或搬遷等因素而掉失數(shù)據(jù)，儀器為每個(gè)數(shù)據(jù)分配了固定的單元，并采用了大容量非易失性的閃爍記憶體存儲數(shù)據(jù)，并專門設(shè)計(jì)了讀寫控制電路，嚴(yán)格控制其無序的寫入，從而提高其可靠性。另外，為了準(zhǔn)確、有效、長期地保存數(shù)據(jù)，把儀器中存貯器所存放某月某日某小時(shí)某一探頭的單元設(shè)成是固定的，即共有12×31×24×2=17856個(gè)固定單元。一般情況下，儀器會按時(shí)間順序每小時(shí)更新它所對應(yīng)的單元數(shù)據(jù)，如此循環(huán)更新數(shù)據(jù)。所以，數(shù)據(jù)在儀器內(nèi)可以保存一年。當(dāng)沒有電或停測時(shí)，某單元的數(shù)據(jù)沒有被更新，仍維持上一個(gè)月的數(shù)據(jù)。 4、存儲器容量──由于20HZ電磁波信號，每周期信號可以有兩次交變，因此一小時(shí)內(nèi)的計(jì)數(shù)值為多可出現(xiàn)144000次（3600×20×2=144000），為保證能記錄到所有數(shù)據(jù)，又節(jié)省存儲單元，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，儀器把每小時(shí)四個(gè)幅度級別的記錄單元各采用3個(gè)字節(jié)來存放累計(jì)結(jié)果。這樣，每個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)要用27個(gè)字節(jié)存放（其中三個(gè)字節(jié)存放月日時(shí)信息，12個(gè)字節(jié)存放探頭1的四個(gè)級別的數(shù)據(jù)，12個(gè)字節(jié)存放探頭2的四個(gè)級別的數(shù)據(jù)），一天的數(shù)據(jù)為648個(gè)字節(jié)27×24=648），一個(gè)月的數(shù)據(jù)為20088個(gè)字節(jié)（27×24×31=20088），一年的數(shù)據(jù)為241056個(gè)字節(jié)（27×24×31×12=241056）。儀器選用了2M字節(jié)的存貯器，以備日后擴(kuò)展使用。 5、 電磁波信號的放大──為解決微弱電壓信號的不失真放大難題，特選取了專用的儀表測量放大芯片構(gòu)成了高、高穩(wěn)定度、低功耗、低漂移的雙端輸入程控放大電路。放大器前級放大器的放大倍數(shù)為一能與探頭匹配的固定值，后級程控放大1到9倍，后級可以通過儀器面板上的參數(shù)設(shè)定菜單進(jìn)行手工設(shè)置，使多臺儀器的記錄結(jié)果有一個(gè)定量化的比較。 6、 0.1～20HZ低通濾波──為了濾除0.1～20HZ以外的干擾成分，采用美國MAXIM公司的八階低通數(shù)字濾波芯片，設(shè)計(jì)成一個(gè)拐點(diǎn)頻率靈活設(shè)定的高度高階低通濾波器。濾波器拐點(diǎn)頻率可以通過儀器面板上的參數(shù)設(shè)定菜單進(jìn)行手工設(shè)置，可以選擇測量范圍0.1~10HZ或者0.1~20HZ的濾波頻率，以適應(yīng)個(gè)別監(jiān)測點(diǎn)的需要和研究需要。 7、 磁波信號幅度和頻率的采樣──反映地震前兆電磁波信號特征的兩大測量指標(biāo)是其幅度和頻率。如果對每個(gè)信號都保存其頻率值和幅度值，雖然，但會占用大量的CPU時(shí)間和大量存儲器空間。為有效地壓縮數(shù)據(jù)量，我們不管每個(gè)波形的實(shí)時(shí)頻率，只關(guān)心波形在每個(gè)幅度值上出現(xiàn)的次數(shù)，以小時(shí)為單位進(jìn)行分組累計(jì)，即把記錄每個(gè)實(shí)時(shí)頻率轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計(jì)每小時(shí)在每個(gè)幅度值上出現(xiàn)的頻度（次數(shù)）。這樣做，既減少數(shù)據(jù)量又基本不丟失電磁波信號兩個(gè)特征量的變化情況。分析的時(shí)候，如果接收的電磁波信號強(qiáng)，則它在多個(gè)量級中都被記錄到；如果交變次數(shù)多，則它被記錄的頻度（次數(shù)）就高。因此，通過記錄和分析每個(gè)幅度級別的頻度，也可以知道電磁波信號的強(qiáng)弱變化情況。 8、 數(shù)據(jù)存貯的時(shí)間性──由于電磁波信號的變化均對應(yīng)于某一時(shí)間，數(shù)據(jù)的存貯必須對應(yīng)其準(zhǔn)確時(shí)間，儀器采用了實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有百年日歷，掉電后照常行走，保證時(shí)間日期的準(zhǔn)確性。 9、 整機(jī)的高抗干擾性──為能提高儀器的抗干擾性能，儀器采用美國XICOR公司的μp監(jiān)控芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)集上電復(fù)位、電源監(jiān)控、WATCHDOG（看門狗）電路于一體的單片機(jī)監(jiān)控電路，能在程序失控下能自動喚醒CPU并重新進(jìn)入正常的測量工作。 10、數(shù)據(jù)采集的并行性──由于對電磁波的采集是連續(xù)的，故必須保證在查閱數(shù)據(jù)、通信或鍵盤操作期間，儀器仍能連續(xù)采集數(shù)據(jù)。 11、整機(jī)低功耗設(shè)計(jì)──為便于借助后備電源或不間斷電源實(shí)現(xiàn)不間斷監(jiān)測，儀器必須設(shè)計(jì)成低功耗工作方式，因此整個(gè)儀器元器件均由CMOS或HCMOS低功耗集成電路構(gòu)成，顯示部件采用LCD液晶屏，整機(jī)功耗小于3W。 12、能適應(yīng)電壓變動──能適應(yīng)電網(wǎng)電壓的大范圍變動，采用紋波少的穩(wěn)壓電源，能適應(yīng)電網(wǎng)的大范圍變動，允許電網(wǎng)波動范圍為180～280V。 13、儀器放大倍數(shù)調(diào)節(jié)──為了適應(yīng)不同地區(qū)電磁波信號的強(qiáng)弱情況，儀器具有用戶調(diào)節(jié)放大倍數(shù)的功能。放大倍數(shù)是數(shù)字化的，有9檔。 14、連接計(jì)算機(jī)──為了使用計(jì)算機(jī)對電磁波儀器記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的保存和分析，能通過儀器的通訊口與計(jì)算機(jī)串行口進(jìn)行近距離數(shù)據(jù)通信，計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)接收儀器儲存的數(shù)據(jù)，與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)電磁波數(shù)據(jù)或波形的實(shí)時(shí)顯示和儲存。 15、儀器聯(lián)網(wǎng)──為了實(shí)現(xiàn)無人值守，以及快速獲得儀器記錄的數(shù)據(jù)，各臺儀器應(yīng)能與監(jiān)測中心聯(lián)網(wǎng)，通過電話線路或移動通訊線路，技術(shù)人員就可以在監(jiān)測中心自動接收各個(gè)儀器的數(shù)據(jù)。儀器能自動完成摘機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸和掛機(jī)等功能。如果選擇GPRS通訊方式，則可以自動獲取一個(gè)IP地址，此時(shí)儀器可以實(shí)時(shí)的往監(jiān)控中心的固定IP發(fā)送電磁波數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正的IP到點(diǎn)。儀器也具備以太網(wǎng)的擴(kuò)展接口和連接調(diào)制解調(diào)器的連接線，可以輕松的與其他設(shè)備組成局域網(wǎng)。 16、電磁波信號接收顯示──當(dāng)接收到各幅度值電磁波信號時(shí)，在儀器LCD面板上會顯示兩個(gè)探頭四個(gè)幅度下的交變次數(shù)。從而知道當(dāng)前電磁波信號的接收情況和大小強(qiáng)弱情況。 17、儀器的可靠性、穩(wěn)定性──由于選用了工業(yè)級的電子元件、SMD的焊接工藝、元件的合理排放、科學(xué)的布線，儀器抗干擾能力強(qiáng)，溫度系數(shù)高，能在惡劣的環(huán)境下可靠運(yùn)行。我們自行研發(fā)的主機(jī)板和顯示鍵盤板如圖6.1、6.2所示。     圖6.1、監(jiān)測儀主機(jī)電子線路板 圖6.2、監(jiān)測儀顯示電子線路板 18、顯示與查閱數(shù)據(jù)──為使用戶能直接獲得存放在儀器內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)，用戶通過鍵盤可方便地顯示、查閱和抄錄數(shù)據(jù)。 19、提供方便靈活的操作方式──為適應(yīng)不同的監(jiān)測環(huán)境，儀器面板上有6個(gè)按鍵的鍵盤。用戶通過鍵盤，以人機(jī)交互方式查閱抄錄數(shù)據(jù)，修改日期時(shí)間值，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。 20、儀器具有美觀大方的外殼──儀器外殼為純鋁合金19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜機(jī)箱，密封，防潮，防塵，結(jié)實(shí)牢固。128X64的點(diǎn)陣液晶屏顯示，輕巧耐用的薄膜按鈕。儀器背板上有電源接口、電源開關(guān)、兩路探頭接口，兩路RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口。 21、儀器內(nèi)單片微機(jī)程序的編制──記錄儀器的控制程序由主程序、數(shù)據(jù)采集程序、存貯程序、定時(shí)中斷服務(wù)程序、鍵盤中斷服務(wù)程序、顯示中斷服務(wù)程序、通訊中斷服務(wù)程序等組成，自動完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存貯及數(shù)據(jù)顯示。還可通過鍵盤完成時(shí)間參數(shù)的設(shè)置、放大倍數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)的抄錄，操作十分方便、靈活。 22、計(jì)算機(jī)配套處理軟件的編制──能在計(jì)算機(jī)上對電磁波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。用戶可通過友好的人機(jī)界面，能實(shí)現(xiàn)接收儀器的電磁波數(shù)據(jù)、顯示查閱數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的圖形顯示、圖形打印、日報(bào)表輸出、月報(bào)表輸出、聯(lián)網(wǎng)自動通訊等功能。    配套的計(jì)算機(jī)處理軟件   儀器的技術(shù)指標(biāo) 幅度分辨率：具有四級幅度變化（在5V轉(zhuǎn)換量程下，△V=1.5V）     采集信號頻帶：0.1～20HZ，0.1~10HZ可選 測量通道數(shù)：2個(gè)     采樣頻率：100HZ 數(shù)據(jù)存貯容量：2M字節(jié) 通道數(shù)據(jù)保存長度：可以保存9-12個(gè)月的兩通道數(shù)據(jù) 整機(jī)功耗：< 5W     數(shù)據(jù)單位：電磁波信號交變次數(shù)／小時(shí)     數(shù)據(jù)顯示方式：128X64 LCD中文液晶顯示     數(shù)據(jù)通訊方式：異步串行通信，波特率4800bps、9600bps、19200bps、38400bps     數(shù)據(jù)存貯方式：在計(jì)算機(jī)中以月為單位存儲 放大倍數(shù)：9檔數(shù)字可調(diào)   外型結(jié)構(gòu)尺寸圖 標(biāo)準(zhǔn)3U機(jī)柜機(jī)箱（寬：482.6mm  高：113mm  深：360mm）