水库大坝地震监测仪器及相关技术（参考）

  水库强震监测系统

  水库强震监测系统是针对水库大坝开展强震动观测的专用成套系统，主要由加速度计、数据采集器、卫星授时模块、供电电源、避雷防护装置、数据通信传输等多类设备组成，各设备分工配合共同完成对水库工程区域地震动与结构反应的稳定监测。

监测中心配套的数据接收软件采用专用的强震动接收处理系统，依托该系统可以稳定完成强震观测数据的实时在线监控、多测点数据同步接收、原始数据分类存储、地震事件自动识别生成、异常地震情况警报等多项核心工作，为监测工作提供基础运行支撑。

配套的数据处理软件可支撑专业人员开展高效的人机交互处理工作，数据处理程序专门提供了带有波形局部放大、自由拉伸功能的ZOOM交互框，方便分析人员更加精准地观察细节化的地动波形特征，以此协助专业人员开展地动数据的深度分析，同时该软件还提供了完整的观测数据波形编辑、结果存储和纸质打印等基础功能。

一般水库大坝结构测点布置遵循以下基本规则：

（1）面板坝、土石坝

  1）沿着大坝竖向布设结构反应测点，测点基本保持均匀布设，以此完整测定大坝在竖向上的地震反应变化特征。

  2）在大坝上部沿横向布设一条结构反应测点，以此完整测定大坝在横向上的地震反应变化特征。

  3）在大坝下游区域的完整基岩位置，布设自由场强震测点，用于获取天然地震动的原始输入信息。

  各测点的最终具体位置，须由负责项目的专业技术人员深入工程现场进行勘察比对后确定，确保测点布置符合监测设计的要求。

（2）拱坝

  针对拱坝这类坝型，拱坝结构强震动反应台阵的测点分别布置在拱冠梁、顶拱拱圈、两岸拱座等关键核心工程部位。每个测点布设的强震动加速度传感器，测量方向统一布设成水平径向、水平切向和竖向三个相互垂直的分量，保证可以完整捕捉该位置的三维震动信息。

（3）泄洪洞

  针对泄洪洞工程，泄洪洞结构反应台阵的测点布设在泄洪洞进口闸室的顶部机房内部。仅在该处布设一个测点，该测点配备的加速度传感器测量方向分别为顺水流方向、垂直水流方向以及铅直向三个方向。

（4） 地下厂房

  针对地下厂房工程，地下厂房结构反应台阵的测点布设在地下厂房进水口的塔顶机房内部。仅在进水塔塔顶布设1个测点，该测点配备的加速度传感器测量方向分别为顺水流向、垂直水流向以及铅直向三个方向。

4) 河谷自由场

河谷自由场测点的主要作用，是反映工程场地实际的地震动输入参数情况，该测点一般布设在工程区域附近的山顶开阔位置。

参数配置表

产品实物图片

 GN-ST型加速度采集仪（地震监测烈度速报终端）采是三通道用于地震及振动测量的专用设备。

  三通道数采采集、控制和网络技术三个部分于一体，既可以独立运行，也可接入网络，同时还拥有可与外置传感器相连的传感器接口。

  地震发生时，传感器将地震引发的震动拾起，并将此震动的加速度按照特定比例转换成电信号后传输给三通道数采。

  在三通道数采中，这些信号被连续地数字化后不仅存储于系统的环形缓存当中，还同步的存入内置的高速SD卡中，用于实时数据的传输；

  如果震动超过一定的阈值，也就是满足了触发条件，环形缓存中的内容就会以压缩的形式写入内部的SD卡事件目录中，作为长期保存的地震事件。

  系统主要功能有传感器数据采集、报警判断、报警输出、数据存储、反应谱分析、系统故障检测及传感器标定等，这些功能主要由系统软件来完成。

  系统软件实时读取采集卡采集的传感器信号，并通过特定的算法进行地震触发判断，当满足地震触发条件时软件通过串口或者其他I/O口发出报警信号，并存储地震数据，

  当操作人员需要时可以读取选取的地震数据并进行反应谱分析；同时，系统软件对系统各设备进行故障检测，有故障时发出故障报警信息；

  另外系统软件可以发出标定信号对传感器进行标定以判断传感器的好坏。

  系统可连接6-10个加速度传感器，具备同步触发功能。当有一个传感器触发报警时可同时记录所有传感器的实时数据。

产品实物图

加速度传感器采用力平衡反馈技术来弥补普通加速度计的机械特性缺陷，克服了弹性测量部件的非线性失真及灵敏度阈值问题；仪器灵敏度高、线性范围大、分辨率高、动态范围达到135dB，低频从0Hz开始，具有加速度曲线平坦型幅频特性响应和相位为线性的相频特性响应，在测量应用中可获得满意的精度和足够的动态范围。

主要技术指标

1. 测量范围      ±2g (标称值)或±1g(选用)

2. 灵敏度        ±2.5v/g(标称值)或±1.25v/g(选用)

3. 动态范围      ≥135dB

4. 满量程输出    ±5v(标称值)或±2.5v(选用)

5. 线性度        <1%

6. 频率响应      (0~80)Hz，相位呈线性变化

7. 横向灵敏度比  ≤0.1%

8. 静态耗电电流(三分向)       10mA (±12VDC)

9. 噪声均方根值   ≤2.5× 

10. 运行环境温度  (－20~＋65)℃

11. 相对温度(RH)   90%

12. 加速度计应提供自振频率和阻尼输出信号