全光纤海底地震监测系统(All-fiber Submarine Seismic Monitoring System)是以三分量检波器作为传感器的光学仪器。该系统基于光纤干涉原理,利用相位生成载波(Phase Generation Carrier)和解调技术,通过检测光干涉信号的相位变化,实现外界甚宽频振动的加速度测量。该系统能够用于海洋海底地震监测、陆地地震监测、大型结构件如飞船、火箭、飞机、舰船、潜艇等振动与模态测量 、大型发电机组在线振动监测 、适合用于强电磁干扰环境。
系统主机、探头及软件界面
1) 光纤干涉式地震测量仪器,成功应用于海底地震监测;
2) 相位调制解调技术的使用,显著提高了地震测量灵敏度;
3) 采用自主研发的芯轴型检波器,实现甚宽频地震监测;
4) 内置先进的极窄线宽、高功率、高稳定激光光源,较大抑制了系统自噪声;
5) 设计推挽结构检波器,进一步提高了地震测量灵敏度;
6) 利用反正切和微分交叉相乘结合的相位解调方法,获得高精度测量;
7) 检波器采用全光纤设计,使用寿命长,维护成本低;
8) 防雷、防爆、抗电磁干扰,本征安全,检波器监测现场无需供电。
序号 |
参数名称 |
参数指标 |
1 |
测量范围 |
±0.5 g |
2 |
灵敏度 |
50 dB re rad/g |
3 |
动态范围 |
>120 dB |
4 |
线性度 |
<1 % |
5 |
频率范围 |
0.005 ~ 50 Hz |
6 |
横向灵敏度比 |
<3 % |
7 |
自噪声水平 |
1x10-14 m2s-4/Hz |
8 |
响应时间 |
0.01 s |
9 |
系统接口 |
①光纤接头:FC/APC(可定制) |
10 |
工作条件 |
① 工作温度: -20℃~60℃ |
11 |
尺寸、重量 |
主机1:H*L*W=17.8cm*48.26cm*45cm,20 kg 主机2:H*L*W=8.9cm*48.26cm*45cm,10 kg |
12 |
平均故障间隔时间(MTBF) |
>60000 H |
海洋海底地震监测:将光纤地震传感系统的三分量检波器投放于近海海底,观测海底的地震现象,确定震源参数,研究海洋底地震活动规律;研究大洋洋脊、海盆、海沟等地区的地震活动和构造活动的特点;为海底油田开发等海底工程服务;研究大陆-大洋过渡带的地壳结构,揭示板块俯冲作用的机理;在广阔的海洋中进行地震观测,有助于了解地球内部构造;
陆地地震监测:记录天然地震或人工爆炸所产生的地震波形,并由此确定地震或爆炸事件的基本参数,例如发震时刻、震中经纬度、震源深度及震级等。通过微震观测,监视大地震的发生,实现地震预报。