一、主要應(yīng)用領(lǐng)域
適合淺海與島礁具備實(shí)施傳輸條件的地震勘探與地震觀測，有助于了解地球內(nèi)部構(gòu)造；通過微震觀測,監(jiān)視大地震的發(fā)生，為地震預(yù)報和海底工程(如海底油田開發(fā))服務(wù)；研究大洋洋脊、海盆、海溝等地區(qū)的地震活動和構(gòu)造活動的特點(diǎn)；調(diào)查大陸-大洋過渡帶的地殼結(jié)構(gòu)，揭示板塊俯沖作用的機(jī)理等。
二、簡介
電纜式寬頻帶海底地震及水聲觀測單元是集聲振檢測為一體的多分量實(shí)時立體海底觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了一個3分量寬頻帶地震儀（120s-80Hz），兩個4分量水聽器，一個9分量航姿參考單元。地震儀內(nèi)部能自動調(diào)平，外部有抗拖防護(hù)罩。
系統(tǒng)基于ARM9處理器和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存貯管理能力和數(shù)據(jù)服務(wù)能力，支持NTP和IRIG-B碼授時，確保長期連續(xù)檢測過程中的時間精度。
地震儀內(nèi)置低噪聲、高性能的三分向?qū)掝l帶地震計(jì)，由三個沿圓周均勻分布的力平衡反饋型位移換能擺體組成。該系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)測地震計(jì)的零點(diǎn)和傾斜角度，當(dāng)超出范圍后，能夠進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，包括水平調(diào)整、地震計(jì)開擺、鎖擺、調(diào)零等。
三、工作原理
寬頻帶海底地震儀兩邊的插座分別與水聽器相連，中間的插座與岸基站或者接駁盒相連，內(nèi)部由地震計(jì)、調(diào)平機(jī)構(gòu)、航姿參考單元、采集模塊、遠(yuǎn)距離通訊模塊等組成。
地震計(jì)是機(jī)械、電子相互耦合的系統(tǒng)，采用力平衡式電子-機(jī)械一體化反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶、大動態(tài)范圍的記錄要求。當(dāng)海底運(yùn)動傳遞到地震計(jì)框架后，位移換能器將擺錘相對于框架的位移變化轉(zhuǎn)換為電壓量，該信號經(jīng)放大、檢波、積分放大后，通過反饋網(wǎng)絡(luò)電路產(chǎn)生與地動加速度成比例的電流，該電流驅(qū)動處于封閉磁鋼的反饋線圈，從而產(chǎn)生與擺錘慣性力相平衡的力。反饋電路由積分、微分、比例三條支路構(gòu)成，地震計(jì)的閉環(huán)傳遞函數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)決定。三分向傳感器（UVW）的信號輸出與地動速度成正比，經(jīng)坐標(biāo)變換后，實(shí)現(xiàn)了正交信號(XYZ)的轉(zhuǎn)換。
左右兩個三維球型矢量水聽器均由三個正交矢量通道和一個聲壓通道及彈性懸置件組成。其中一個水聽器的矢量通道采用檢波器作為傳感器，每個通道軸上有兩只檢波器，聲壓通道由四只球形聲壓水聽器構(gòu)成。另一個水聽器的矢量通道采用壓電加速度計(jì)作為傳感器，聲壓通道采用四只壓電陶瓷球形聲壓水聽器構(gòu)成。
