一、產(chǎn)品應(yīng)用 ：

GSP200地震波探測儀(Geological Survey Predictor)是*的地質(zhì)勘探技術(shù)與現(xiàn)代電子技術(shù)和人工智能相結(jié)合的高科技產(chǎn)品， 系統(tǒng)主要應(yīng)用于隧道開挖過程中探測掌子面前方地質(zhì)構(gòu)造的位置和產(chǎn)狀，并對前方圍巖進行評價，以保證隧道安全生產(chǎn)和工作量的準確評估。廣泛地應(yīng)用于城市交通、橋梁、隧道、城建、工業(yè)與民用建筑等領(lǐng)域。

二、產(chǎn)品功能 ：

GSP200地震波探測儀由主機、傳感器、 震源、數(shù)據(jù)處理分析軟件等四部分組成。儀器具有24/48個獨立的高精度采集通道（24 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器），可駁接三分量加速度傳感器或速度型地震檢波器8到16 只（通常觀測系統(tǒng)使用 1~2 只）。儀器主機超小型設(shè)計、輕便靈活（整套配置可由一人攜帶），內(nèi)置鋰電池，充滿電后可支持主機連續(xù)工作10小時以上， 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理于一體，極大地方便了測試工作人員。

通常測試過程需要施工單位配合方能完成，而且在眼和測試過程需要較長時間，耽誤施工單位的正常生產(chǎn)。GSP200采用多通道設(shè)計，可同時布置 8 到 16 個三分量的傳感器，在布置過程中不影響施工單位正常生產(chǎn)。并且測試時只需放，便可獲取多道接收共炮點水平地震反射波法資料，極大的方便了測試方和施工方，而且在數(shù)據(jù)處理過程中可增加反射波幅頻特性分析方法，進一步提高超前探測的解譯精度。同時， 這種探測技術(shù)可以在施工不間斷的情況下 （如盾構(gòu)法施工） 實時監(jiān)測前方巖體完整性，為隧道超前預(yù)報技術(shù)提供新的研究思路。

GSP200 系統(tǒng)震源設(shè)計即能夠使用傳統(tǒng)的爆炸震源，還可以使用較安全的錘擊震源及特殊制造的電火花震源等非爆炸震源。

三、技術(shù)指標：

1、主機技術(shù)指標

通道數(shù)：24/48 道

低頻通道（24/48道）：0.5Hz~10kHz  頻帶范圍

高頻通道（6/12道）：50Hz~50kHz

前置放大：16dB~48dB

輸入阻抗：20k

A/D 轉(zhuǎn)換：24bit

采樣率低頻通道：0.025~5ms

高頻通道：0.00625~0.4ms

動態(tài)范圍：144dB

道間抑制比：100dB

同步方式：有線脈沖,GPS授時同步,GFSK 無線電同步（433MHz）

顯  示  器：9 寸（16：9），1024×600

處  理  器：Intel(R) Atom(TM) N270 1.6GHz

內(nèi)存：1G

硬盤：160G

尺寸：320×180×90mm

重量：4.5Kg

使用溫度：-20℃~+60℃

功耗：12V / 1.2A

內(nèi)置鋰電池容量：7.4V / 17.6AH

充滿電后連續(xù)工作時間約：10 小時

2、傳感器技術(shù)指標

（1）速度型傳感器    

靈敏度：300mv/cm/s

頻帶：40Hz-2000Hz

體積：φ47190mm / 0.7Kg  

（2）加速度型傳感器

靈敏度：500mv/gal

頻帶：0~10kHz

體積：20×20×120 / 0.25Kg

四、軟件系統(tǒng)：

1、數(shù)據(jù)采集軟件

GSP200 地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集軟件是基于 Windows開發(fā)， 該軟件可以在每次探測時或后處理時進行濾波處理（濾波功能有去 DC 漂移、AGC 自動增益控制、背景去除、帶通濾波等），采集圖像實時顯示。      

2、數(shù)據(jù)處理軟件

隧道超前探測處理軟件用于處理和解釋GSP200 地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)探測的數(shù)據(jù)， 提供探測范圍內(nèi)巖體構(gòu)造空間產(chǎn)狀要素及巖體的動力學參數(shù) （縱、 橫波速度， 泊松比、 動彈性模量），該系統(tǒng)包括初至拾取，能量均衡，擴散補償，濾波，波場分離，P、S 波分離，速度掃描，偏移成像，成果解譯等功能模塊。在數(shù)據(jù)處理過程中實時保存處理參數(shù)及處理結(jié)果，以便進行數(shù)據(jù)回放及再處理。

（1）初至拾?。嚎墒叭∪齻€分量的初至時間，用于計算直達波速度，同時考慮炮延時，利用最小二乘法進行炮時基校正；校正由于放炮引起的延時；提供初始速度模型，用于后續(xù)計算。

（2）能量均衡：由于爆炸震源藥量、炮孔深度、耦合條件等條件不同造成震源能量，從而引起波形畸變， 該功能設(shè)計有兩種方式的能量計算方法及能量的衰減模式用以校正由此造成的畸變。有效提高后續(xù)處理精度。  

（3）擴散補償：由于隧道地質(zhì)條件復(fù)雜，地震波在傳播過程中頻率和能量均有衰減，該功能用于補償彈性波衰減，設(shè)計有三種補償方式?？捎行岣邌挝荒芰肯绿綔y距離和精度。  

（4）頻率域濾波：由于探測施工環(huán)境噪聲嚴重，特別是在不間斷施工過程中進行探測干擾更為嚴重，有效波的信噪比較低，為有效提取有效波，去除干擾波?？衫迷撃K進行頻率分析，進而采用多邊形濾波方法去噪，提高信噪比。

（5）波場分離：由于接收到的反射波為全空間范圍內(nèi)界面的反射波，而對于隧道開挖過程中較為關(guān)心的是掌子面前方的結(jié)構(gòu)面，為有效提取來自掌子面前方界面的反射波，采用高精度波場分離模塊可以有效的提取有效的反射波。

（6）P、S波分離：為實現(xiàn)對巖體進行定量化評價，利用該模塊功能可以計算出巖土體的縱、橫波速度參數(shù)，可為巖體評價提供如動彈性模量Ed，泊松比等參數(shù)。

（7）速度掃描：為了探測出掌子面前方巖體的速度變化，更好的為施工提供施工參數(shù)，速度掃描模塊可以準確地計算出前方被測巖體在空間上的速度分布狀況， 從而定量的評價前方巖體的軟硬程度。

（8）深度偏移：采用 Kirchhoff 深度偏移方法對被測巖體進行地質(zhì)界面成像，用以確定地質(zhì)界面的產(chǎn)狀。

（9）綜合解釋：計算出掌子面前方有效探測范圍內(nèi)巖體的縱、橫波速度分布圖、縱橫波速度比值分布圖、彈性模量、泊松比分布圖和前方結(jié)構(gòu)面空間產(chǎn)狀圖。

（10）三維成像：該模塊利用三維可視化技術(shù)實現(xiàn)被探測巖體結(jié)構(gòu)面三維空間展示。便于工程技術(shù)人員更為直觀的分析測試結(jié)果。最終解譯成果與AutoCAD 具有良好的數(shù)據(jù)接口，可導(dǎo)出標準化圖件。