После обзора сейсморазведочной аппаратуры продолжаем обзор сейсмических регистраторов для задач сейсмического микрорайонирования, задач сейсмического мониторинга и геотехнических задач.
👉 Регистр-3MS - прибор состоит из 3-канального сигма-дельта модулятора со встроенными узлами предварительной аналоговой и цифровой обработки (программно управляемые усилители и фильтры нижних частот), управляющего контроллера AVR, флэш-диска (выполненного на микросхемах флэш-памяти с последовательным интерфейсом), часов (на основе микросхемы реального времени) и импульсного стабилизированного источника питания. Так-то - кустарная разработка, мелкой серией разошедшаяся по России. Потому что и дёшево, и сердито. В основе раздельно поставляемого трехкомпонентного геофона - три ортогонально ориентированных спарки датчиков GS-20DX, которые можно самому поменять те же GS-ONE или GS-ONE LF. На корпусе регистратора - только тумблер включения, светодиод индикации записи во флеш-память, последовательный порт RS232. Слив данные - долгий, большинство регистраторов пишут только в режиме "один файл - одна запись", новая запись не будет записана в флеш-память, пока вы не очистите эту самую память. Только последние hardware-версии могут делать несколько записей в несколько файлов. Управляющее ПО примитивно, используется только для настройки параметров регистрации и экспорта данных из внутреннего формата прибора в любой другой для последующей обработки. Слава богу, больше не выпускается. Пользователи хвалят за неприхотливость и ругают за спектр получаемой записи.
👉 УРАЛ - сейсмологический регистратор, пришедший на замену Регистр-3MS. Низкие собственные шумы в регистрирующем тракте, трёхкомпонентный геофон основан на GS-ONE LF. Компактность и лёгкий вес - придётся пригружать геофон во время работы - комплекта. Синхронизация времени по GPS, ГЛОНАСС или BeiDou. Передача данных на PC через USB-порт. Встроенный уровень для юстировки геофона. В комплекте поставки присутствует нативное ПО для обработки данных. На корпусе регистратора одна кнопка, два светодиодных индикатора. Стоит дороже, чем Регистр-3MS почти в 2.5-3 раза, но по сравнению с вторым - как "жигули" и "мерседес", ага. Наличие на руках у пользователей пока не подтверждено.
👉 ТЕЛСС-СМР - измерительный 3-канальный регистратор со встроенным Flash-накопителем, GPS-модулем (синхронизация и запись геолокации) и аккумуляторной батареей. Высокая (до 1 мкс) точность привязки по времени, простая индикация работоспособности системы, самотестирование системы, контроль температуры, заряда аккумуляторной батареи, 32-разрядный АЦП, чтение записанных файлов через USB, легкость в использовании и удобство в работе. Забавный дизайн. По умолчанию комплектуется подключаемым к нему пьезоэлектрическим сейсмоприемником А1638 с диапазоном рабочих частот 0.2-400 Гц, но возможна комплектация и другими датчиками. Наличие на руках у пользователей пока не подтверждено, хотя производители утверждают, что несколько комплектов продали.
👉 SGD-SME "TAIGA U" - аж целая станция микросейсмического мониторинга на основе трёхканального полевого модуля SGD-SME/FU3 "TAIGA" и универсального бортового модуля SGD-SMH/CUA. Регистрация данных заданной длины или непрерывная, количество каналов регистрации - до 6, коэффициент усиления предварительного усиления от 1 до 2000, 24-разрядное АЦП, запись данных на SD-карту. Сейсмоприемник - А1638. Поддерживает одновременную запись на бортовой модуль микросейсмических колебаний на опорном и исследуемом пунктах регистрации, что позволяет легко обрабатывать данные по классическому методу регистрации микросейсм. Отзывы пользователей точно такие же, как и в адрес уже упомянутой сейсмоаппаратуры SGD-SET "RED FOX", то есть - позитивные и доброжелательные. На бортовом модуле установлено ПО SGD-MICROS, которое позволяет оценивать спектральную характеристику трёх компонент сигнала с обоих датчиков одновременно и в реальном времени. Правда, автоматическая оценка приращения сейсмической интенсивности в функционале реализована неправильно...
👉 ZET 048-C - одиозный сейсмологический регистратор all-in-one, то есть в одном корпусе расположен как сейсмоприемник, так и блок регистрации вкупе с блоком связи. Интересно, что измерительная ось Z ортогональна основанию корпуса и направлена от основания к крышке, а оси X и Y — параллельны основанию. В наличии: контроль состояния первичного преобразователя, встроенная система электрического возбуждения чувствительных элементов (оси Х, Y, Z) с помощью актюатора, контроль питания первичного преобразователя, синхронизация по GPS или PTP (IEEE1588), передача данных по Ethernet и USB 1.1 Full Speed, бездемонтажная поверка. Формат данных - Miniseed или ANA/ANP, доступно конвертирование в форматы CSV и SEG-Y через ПО ZETLAB. Опционально - скважинное исполнение регистратора для использования в составе вертикальных сейсмических групп. Имеется в наличии на руках у геофизиков-изыскателей, однако отзывы fifty-fifty - что, видимо, связано с дружелюбностью интерфейса управляющего ПО.
👉 М-К4-СМ26 или М-К4-СМ26-М - старое и новое поколения одного и того же сейсмического регистратора. В новой модификации (26-М) уменьшено потребление тока (на 30%), увеличена скорость выгрузки данных до 5 Мб/с, уменьшены вес и габариты. Регистратор изначально предназначен для работы в составе донной сейсмической станции, но это не мешает использованию его и в наземном варианте. Регистратор обеспечивает сбор, первичную обработку и хранение в цифровом виде в энергонезависимой Flash-памяти информации, собираемой с 4 аналоговых каналов записи (3 сейсмических и 1 гидрофон). Регистратор выполняет сбор сейсмических данных и хранит собранные данные в собственном формате совместно с текстовыми комментариями оператора, со служебной и учетной информацией, необходимой для идентификации измерений, включающей координаты, полученные от GPS приемника, время начала сбора данных и т.п. Аппаратура вроде как создавалась в тесном контакте с конкретными Заказчиками - и дизайн корпуса заставляет думать о временах СССР. Охарактеризовать эксплуатационные свойства невозможно - найти пользователей данной аппаратуры не удалось.
👉 Байкал-8 - этот сейсмический регистратор может использоваться как в составе стационарных комплексов, так и для сейсмологических исследований в полевых условиях. Поддержка Ethernet позволяет использовать стандартные решения при соединении нескольких регистраторов в сейсмическую сеть. Протоколы FTP и SeedLink дают возможность использовать стандартизованное программное обеспечение для удаленного получения данных. Стабильность опорного генератора - 0.3 ppm. Форматы записи данных - miniSEED. Передача данных - USB 2.0 или Ethernet. Точность синхронизации - менее 1 мксек, спутниковый приемник - GPS/GLONASS. Дополнительные сетевые протоколы - NTP, PTP (IEEE 1588). В случае, если сигнал GPS не может быть принят в месте размещения регистратора, синхронизация прибора и подстройка времени могут быть выполнены с помощью внешнего модуля GPS, соединённом с регистратором витой парой длиной до 500 м. Пользователи хвалят регистратор за надёжность и неприхотливость, а также за широкий спектр каналов передачи данных с прибора на ПК.
👉 ДЕЛЬТА-03М - данный регистратор также может использоваться как в составе стационарных комплексов, так и для сейсмологических исследований в полевых условиях. Регистратор может работать в следующих режимах: непрерывный режим регистрации, регистрация по обнаружению сейсмического события, запуск в непрерывный режим или в режим обнаружения в заранее данные промежутки времени (по календарю), регистрация по внешнему синхроимпульсу. Управление регистратором (установка параметров, запуск в один из режимов работы и т.д.) осуществляется через интерфейсы Ethernet и RS-232. Синхронизация сейсмической информации производится по часам реального времени. Формирование опорной частоты часов реального времени осуществляется прецизионным, высокостабильным, термостатированным генератором. Установка и проверка часов реального времени осуществляется автоматически, в определенное оператором моменты времени, с помощью встроенного GPS-приемника или по команде оператора. В составе телеметрической сети ДЕЛЬТА-03М может работать с использованием GSM- или спутниковых модемов в режиме передачи данных, телефонных модемов. Возможно построение телеметрической сети с использованием сети Internet с помощью GPRS-модемов и через локальные сети с внешним IP-адресом. ДЕЛЬТА-03М может поставляться с сейсмоприемником-велосиметром трехкомпонентным СПВ-3К, с велосиметрами фирмы Lennartz: LE-3DLite (1..80 Гц), LE-3D/20s (0,05…40 Гц) или с акселерометрами А1632 или А0531. Регистратор может работать с любыми другими типами сейсмоприемников. Пользователи жалуются на достаточно обширные возможности платформы, отражающиеся в "тяжёлом" мануале, однако ДЕЛЬТА-03М хвалят за надёжность и безотказность.
👉 Ермак-5 - первый в этом списке регистратор, толком не представленный в интернете. Основными достоинствами Ермак-5 являются: 1) визуальный контроль волновых форм (дисплей позволяет количественно оценить качество привязки времени, уровень микросейсмического шума или присутствие электрической помехи без применения дополнительных устройств, что особенно актуально в сложных погодных условиях); 2) низкая потребляемая мощность (до 320 мВт при регистрации по шести каналам, что позволяет эффективно использовать прибор для проведения длительных измерений с применением автономных источников питания); 3) точная синхронизация времени (с точностью лучше, чем 0.5 мс, по сети через DSL). Ермак-5 позиционируется не только как автономный цифровой регистратор, но и как полнофункциональный сетевой прибор. На сегодняшний день модернизация аппаратной части прибора не производится. Все дополнения и изменения касаются только микрокода и направлены на исправление неточностей алгоритма или корректировку сервисов управления и передачи данных. Регистратор используется в ЕГС РАН для сейсмологических задач, а также как аппаратура для сейсмомониторинга на горнодобывающих предприятиях Уральского региона - видимо стоит сказать "спасибо" Баряху, Маловичко, Бутырину, Дягилеву, Шулакову! Также к особенностям регистратора можно отнести: полную реализацию протокола SEEDLink v.3 с возможностью ретроспективной загрузки данных при обрыве связи, в качестве сетевого кольцевого буфера данных доступно всё пространство карты памяти, передача данных и питания по одной линии связи с использованием SHDSL и PoDSL (Power over DSL – передача питания по линии DSL) технологий, мониторинг состояния регистратора и оперативное управление (сброс, работа с файловой системой) при помощи HTTP-интерфейса, автономная регистрация при использовании аккумуляторов ёмкостью 65 А⋅ч в течение двух месяцев.
👉 СЕЙСАР-5 и СЕЙСАР-6 - трехканальные цифровые регистраторы, разработанные в ИФЗ РАН и абсолютно не представленные в интернете. Конструкция СЕЙСАР-6 разработана на основе опыта эксплуатации СЕЙСАР-5 в тропических условиях - слот карты памяти, индикация и кнопки управления вынесены в отдельный герметичный бокс. Отличается надежностью сохранения данных при внезапном пропадании питания, для чего применена беcфайловая система записи с приписыванием к каждой секунде данных служебной строки, состоящей из точного времени, кода станции и координат места установки станции. При возобновлении питания автоматически включается в рабочий режим и продолжает прерванную запись. Съем накопленных данных осуществляется путем замены карты памяти. Питание аналоговой части гальванически отвязано от питания цифровой части и тщательно сглажено специальными линейными стабилизаторами и фильтрами. Для исключения проникновения пульсаций из цифровой части в аналоговую по общему (ground) проводу, управляющий интерфейс АЦП отделен от микроконтроллера схемами цифровой гальванической развязки. Управление сведено к минимуму: регистратор имеет 2 управляющие кнопки. Отличительная особенность – существенно сниженное энергопотребление: менее 0.5 А⋅ч в сутки при напряжении питания 12 В, что позволяет более 6 мес обеспечивать работу от одного комплекта сухих марганцево-воздушных батарей емкостью 150 А⋅ч. Зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые приборы.
👉 Апатит - сейсмический регистратор со встроенным либо велосиметром (Апатит-В), либо акселерометром и наклонометром (Апатит-АН). Также имеется донный (Апатит-OBS) вариант этой аппаратуры. Из минусов - невозможность масштабирования потоковой передачи данных, Location code можно задавать только буквенный, отсутствует индикатор режима регистрации, GPS-антенна не байонетного типа, нестандартная распиновка разъёма подключения датчика, в стационарном варианте нет режима записи и на карту памяти, и на компьютер. Из плюсов - одновременное подключение по Wi-Fi и LAN, универсальность и удобство пользовательского интерфейса, наличие SeedLink-сервера, встроенный 3G-модем, встроенный аккумулятор, USB-порт для передачи данных. Количество каналов - стандартно 3, опционально - до 18 каналов (с инкрементом в 3 канала). Поддреживаемые интернет-протоколы - FTP, Seedlink, Telnet, HTTP, SCP, SSH. Формат записи данных - miniSEED. Протоколы синхронизации - GPS, NTP. Точность синхронизации при использовании GPS - 1 мкс, точность синхронизации когда GPS выключено - уход 1ppm. Аппаратура протестирована Кольским и Байкальским филиалами ЕГС РАН, в целом одобрена к использованию. Наличие Апатита на руках у геофизиков-изыскателей пока не подтверждено.
👉 CME-4211ND и CME-4311ND - широкополосные цифровые сейсмометры со встроенной платой сейсмического регистратора NDAS-8224 в том же корпусе. Частотный диапазон 4211ND - от 0.033 Гц (30 сек) до 50 Гц с собственным шумом на 1 Гц порядка 8,9 нм/сек (или 17,8 мкВ), у 4311ND - от 0.016 Гц (60 сек) до 50 Гц с собственным шумом на 1 Гц порядка 2,8 нм/сек (или 5,6 мкВ). Приборы не требуют арретирования и центрирования массы, по отзывам отличаются простотой установки и надежностью в эксплуатации. Наличие источника питания и 32 Гб внутренней памяти позволяют вести длительную регистрацию данных в автономном режиме. Передача данных осуществляется через USB или Wi-Fi. У CME-4х11ND - молекулярно-электронный сейсмометр для проведения измерений при уровне фонового шума выше NLNM. Также имеется скважинный вариант CME-4211ND для установки в скважины с диаметром от 108 мм. Режимы записи данных - постоянный или по календарю. Формат записи данных - внутренний бинарный, имеются конвертеры в miniSEED или в SEG. Время до начала получения данных после включения - от 10 до 30 минут. Точность синхронизации - менее 1 мксек, спутниковый приемник - GPS/GLONASS. Встроенный мониторинг состояния прибора - температура, напряжение основного канала питания. Комплектация - антенны GPS и Wi-Fi, комплект кабелей, пузырьковый уровень, три ножки.
👉 CME-6011ND и CME-6111ND - широкополосный и низкошумящий широкополосный соответственно цифровые сейсмометры с силовой обратной связью. По сути, дальнейшее развитие CME-4211ND и CME-4311ND с электродинамической обратной связью, что обеспечивает малую неравномерность характеристики в широком частотном диапазоне, высокий динамический диапазон и температурную и временную стабильность параметров. Особенность приборов - универсальность по подключению к каналам питания и к каналам передачи данных. В комплектацию входит кабель питания на 1,5 м с 10-контактным разъёмом и свободными концами, цифровой кабель на 1,5 м с 10-контактным разъёмом с одной стороны, разъёмом USB-A и свободными концами с другой стороны, цифровой кабель USB A/B, антенна Wi-Fi SMA-M для установки на корпус, антенна GPS с кабелем 5 м. Уменьшилась нелинейность искажений измеряемого сигнала с 0.5% у CME-4211ND и CME-4311ND до 0.2% у CME-6011ND и CME-6111ND. К встроенному мониторингу состояния прибора добавились датчики определения азимута и наклона. Время до начала получения данных после включения уменьшилось в 2 раза. Формат записи данных так и остался внутренним, однако с возможностью конвертации в бинарный (float), miniSEED, SEG-Y, ASCII, SAC. В два раза упал собственный шум на 1 Гц. Наличие на руках у пользователей пока не подтверждено.
На этом рассмотрение сейсмических регистраторов объявляется закрытым. Напоминаем, что в обзоре представлены те модели аппаратуры, которые находятся на руках геофизиков-изыскателей или же они доступны к приобретению в настоящее время.