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                                             GMS-07綜合電磁法儀
一、GMS-07綜合電磁法儀
    像地震法那樣，先進的電磁法記錄儀都應該是多道的、同時采集電磁場信號的儀器系統。
    GMS－07綜合電磁法儀是德國Metronix公司在過去30多年在設計和生產地球物理電磁儀器方面所積累經驗的基礎上，研制開發出的新一代產品。磁場和電場傳感器直接與主機ADU－07連接，組成完整的GMS－07觀測系統。多個ADU－07或多個GMS－07可用輕便的網線、無線局域網或內置的GPS連接一起，組成多道、同時采集電磁場信號的儀器系統。

二、主機ADU-07的主要特點

具有10個數據采集通道，可以采集多達10個電磁場信號或其它地球物理場信號
每個通道有兩個不同類型的、24位A/D轉換器：DC－500Hz低頻段L型A/D轉換器，1Hz-250KHz高頻段H型A/D轉換器。在低頻段記錄時可以獲得高頻段信號，反之亦然；不同類型的傳感器可與ADU－07連接，同時記錄不同頻段的信號
通頻帶最寬，從直流-250kHz,，覆蓋了所有地球物理電磁場的頻率范圍。對不同通道可同時設置不同的采樣率，因此可以同時采集不同頻段的信號，除固定的頻帶外，還可自由設置頻帶范圍
可通過下列手段對儀器進行控制或下載數據：
① 通過以太網
② 通過局域網 
③ 通過藍牙技術PDA
④ 通過裝有預置程序的U盤
⑤ 通過筆記本電腦
⑥ 通過Internet網（固定站模式）
⑦ 通過手機上網控制　　　　　　　　　　　　　　　
可以做為獨立系統工作，也可以多至32個
ADU－07組成網絡系統同步工作
在多道和網絡系統中由高精度的、內置GPS同步　
與Metronix生產的、所有類型的電、磁傳感器兼容
自動補償電極極化電位
實時自檢和包括傳感器在內的自行標定
實時顯示工作狀態，自動檢索儀器故障
在線實時處理、實時顯示時間系列和各種MT參數
12V電瓶供電，功耗3－5瓦（低頻）
牢固、防水，重8Kg
工作溫度，從 　-40℃— +70℃
ADU－07內置網絡服務器，運行測量的所有設置均由網絡界面控制，任何網絡瀏覽器均可進入，不需要在PC機或PDA上安裝任何軟件。內置的MAPROS軟件執行標準的MT，AMT，遠參考道，EMAP，CSAMT等現場處理或脫機處理任務。所有的數據處理方法都是建立在robost算法基礎之上，此外還含有四種提高信噪比的數據處理方法，以壓制不同的噪聲干擾（詳見GMS-06地球物理電磁場觀測系統介紹中的MAPROS去噪功能）。
應用外置的、GPS控制的發射機，可以進行實時疊加的CSAMT和CSEMM觀測。

三、ADU-07可實現的電磁法功能
單臺MT和AMT觀測
遠參考道觀測
EMAP觀測和網絡式觀測
CSAMT和CSEMM觀測
EH4功能
ADU-07是當今世界上電磁觀測系統中技術含量最高，功能最齊，技術指標最先進的儀器。由于它具有10個數據采集道，因此一臺ADU-07便可以組成不同的觀測系統：
當10個數據采集道都裝配高頻數據采集板時，可以采集10道、頻帶1Hz—250KHz的電磁場信號，如果關閉高通濾波器其頻帶可擴展至0.01Hz—250KHz。該頻帶范圍適合于探測0m—3，000m深度范圍內任何目標層（體）。  在這種10道結構下，其中2道用來記錄水平磁場信號Hx和Hy，另外8道用于記錄8個電場信號，于是一臺ADU-07主機便可以同時完成四個測點的觀測任務，工作效率提高四倍。可稱其為高頻EMAP。
當10個數據采集道都裝配低頻數據采集板時，可以采集10道、頻帶  500Hz—直流的電磁場信號，可以勘探300m深以下的目標層（體）。同時在這種結構下，可用一臺ADU-07主機同時完成四個測點的任務。可稱其為低頻EMAP。
當ADU-07的五個數據采集道裝配高頻數據采集板，另五個數據采集道裝配低頻數據采集板時，可同時觀測全頻段，即直流—250KHz的電磁場信號。
在探測從地表淺層至上地幔內部電性結構時，往往要觀測周期長達200，000秒的電磁場信號，此時可以把磁通門磁力儀FGS—01（頻寬20秒—200，000秒）和感應式磁力儀MFS—06（頻寬10，000Hz—10，000秒）以及四個電極共同與ADU—07主機連接，以獲得10，000Hz—200，000秒的電磁場數據。
如果配以發射系統，則可以實現上述觀測結構下的CSAMT觀測結果。
可見ADU—07是一種多用途、高效率、非常靈活的觀測系統。可以選擇定購高頻數據采集板和低頻數據采集板，或兩者選其一。在使用中兩者之間非常容易替換。
 
ADU-07 10道結構（上圖）：一臺ADU-07可同時完成四個測點上的MT、AMT或CSAMT的觀測任務，比傳統方法的工作效率提高四倍

四、GMS-07應用范圍
當與MFS-07磁場傳感器連接時（頻帶 0.001Hz—50Hz），其勘探深度為數米至30Km，可應用于：
① 礦產資源勘探
② 石油、天然氣資源勘探
③ 地下水和地熱資源勘探
④ 工程和環境勘探
⑤ 地殼結構研究
當與MFS-06磁場傳感器連接時（頻帶10000秒—10000Hz），其勘探深度為20米至100km，除上述應用外，還可實現地殼、上地幔構造探測
當與三分量超高頻磁場傳感器SHFT連接時（頻帶1Hz—250KHz），其勘探深度從地表至1,000m左右，主要應用于淺層和超淺層勘探，如礦產資源勘探，工程勘探，環境勘探，地下水勘探和圈定咸水侵入范圍等
當與不同頻率的發射機配合時，可實現CSAMT勘探
當與1KHz到100KHz的發射機配合時，可實現CSEMM法勘探。此時，記錄兩道互相垂直的磁場水平分量和多對互為垂直的電場分量，每對電場分量的距離約50m。此法可實現高分辨率的環境勘探和工程勘探
當與FGS-01磁通門磁力儀連接時，可實現低10秒至20萬秒以下的超低頻觀測，用于研究地殼、上地幔內部的電性結構

五、ADU－07技術指標
頻率范圍：　　直流—250KHz
道數：　　　　每個ADU-07含有10個通道
帶寬：　　　　兩個頻帶（直流—500Hz，1Hz—250KHz）；
用數字濾波器可建立亞頻帶
A/D轉換器：　 每個通道有兩個24位A/D轉換器：低頻采樣率4000Hz
 高頻采樣率600000Hz
動態范圍：　　> 130 dB
系統控制器：　32位嵌入式控制器,LINUX
存貯介質：　　4GB閃爍硬盤，可擴充，USB接口
測試裝置：　　對所有的重要功能，包括傳感器和儀器指標都可自動檢測、標定和顯示并建立文檔
輸入阻抗：　　電道>10兆歐,磁道20千歐
網絡連接：　　標準的100兆雙絞電纜；USB 1.1, 2.0, (無線/藍牙技術)
同步：　　　　GPS鐘±30ns,可以確定和存貯測點位置
接口種類：　　網絡，磁傳感器，電極傳感器，電源，GPS天線，USB,無線藍牙
外殼：　　　　堅固的防水聚碳酸酯外殼
重量：　　　　接近8Kg
外部尺寸：　　400×330×170mm
功耗：　　　　3-5W低頻，15W高頻
工作溫度：　　-40℃— +70℃（內存硬盤）
 
                  
七、磁傳感器
ADU-07可與不同頻率響應和不同類型的磁場傳感器相匹配，例如：
1. MFS－07磁場傳感器
MFS-07是為大地電磁法（MT），聲頻大地電磁法（AMT）和可控源法（CSAMT）而設計的磁場傳感器，其頻率響應從0.001Hz----50KHz。MFS-07具有極低噪聲，近于零的溫漂和時漂以及長期穩定的傳輸函數。GMS-07是Metronix公司集30多年在研制和生產各種磁場傳感器的經驗基礎上的最新研究成果。與MFS-06一樣，MFS-07出廠前經過嚴格測試和特殊標定。用戶可以應用儀器的內部標定功能對GMS-07隨時進行標定，或者對其傳輸函數進行測試。MFS-06和MFS-07都取得了ISO9000-2000證書。
MFS-07技術指標
頻率范圍： 0.001Hz—50KHz
 0.001Hz—500Hz（斬波器開）
10Hz—50KHz（斬波器關斷）
傳感器噪聲： 3×10-2 *
3×10-4 *
5×10-7 * (斬波器關斷)
輸出靈敏度： 0.02 V/(nT*Hz)f<<32Hz        0.64 V/nT  f>>32Hz
精確值請參照隨機的標定文件
輸出電壓范圍： +/-10V
功能： 對感應線圈施加反饋磁場
接頭：標定輸入靈敏度： 8極PT02SE12-10S   1.6nT/V
負反饋截斷頻率： 32 Hz
電源電壓： +/- 12V to +/-15V
電流： +/- 25mA
外殼： 牢固，防水的玻璃纖維加筋外殼
重量： 接近5.5Kg
外部尺寸： 長 800 mm, 直徑75mm
工作溫度： -25℃----+ 70℃
 
圖3  MFS-07噪聲功率譜（黑線）與磁平　　         圖4  MFS-07外觀圖
靜日天然場功率譜（藍線）對比圖
2. SHFT超高頻三軸磁場傳感器
     它是Metronix公司研發的高頻磁場傳感器，三個互相垂直的傳感器安裝在一個支架上，用以測量磁場三分量變化，其技術指標如下：
 道數：3道 相互垂直
 傳感器類型：高性能坡莫合同做磁芯的負反饋感應線圈
 頻率范圍：1-250KHz
 噪聲：*
 前放倍數：2000
 不加負反饋靈敏度：12.5nv/（nt*Hz）
 長度：30cm
 磁芯直徑：7.5mm
        圖5  SHFT 超高頻三軸磁場傳感器
3. 超低頻磁通門傳感器FGS-01
適合于觀測10秒—100000秒以下天然磁場信號
各種傳感器的噪聲功率譜見 圖6
 圖6  MFS-06，MFS-07和FGS-01磁場傳感器噪聲譜與磁平靜日功率譜對比圖
八、軟件系統及CSAMT發射機技術指標
ADU－07內置網絡服務器，運行測量的所有設置均由網絡界面控制，任何網絡瀏覽器均可進入，不需要在PC機或PDA上安裝任何軟件。內置的MAPROS軟件執行標準的MT，AMT，遠考道，EMAP，CSAMT等現場處理或脫機處理任務。所有的數據處理方法都是建立在robost算法基礎之上，此外還含有四種提高信噪比的數據處理方法，以壓制不同的噪聲干擾（詳見GMS-06地球物理電磁場觀測系統介紹中的MAPROS去噪功能）。
應用外置的、GPS控制的發射機，可以進行實時疊加的CSAMT和CSEMM觀測。
軟件系統還具有下列特點：
 32位多用戶，多任務，Linux系統?
 集成式網絡服務?
 筆記本電腦可把內部驅動器標識為網絡驅動?
 通過網絡界面或U優盤可安裝軟件系統?
 工作文件是透明的XML文件?
 可通過網絡遙控?
 可修正Linux服務器以集成自己研發的模塊?
TXM-01發射機技術指標如下：
最大電流40A
最大電壓560V
頻帶0.01Hz-10KHz
額定功率22KW
電源：380V，3相，50Hz
頻出信號：方波或其它波形
由發射控制箱TXC-01控制發射機
由GPS控制發射頻率和相位

2008年GMS-07綜合電磁法儀用戶名單
序號 用戶單位 地點 訂貨數量 日期
1 中南大學信息物理工程學院 長沙 1套 2008年1月
2 北京奇陸地質礦產研究所 北京 4套 2008年4月
3 新疆新地物探測繪公司 新疆 2套 2008年4月
4 中國地震局地球物理研究所 北京 3套 2008年7月