一、内容概述

从近10年在地质灾害监测仪器领域取得的成果中选择了以下几种作为代表。

1地质灾害多参数采集传输仪

地质灾害多参数采集传输仪是针对国内地质灾害监测行业的现状，参考了国内外广泛应用于地质灾害监测领域的多种工作模式的优缺点，以此为基础研制完成的，可以连接的传感器有拉杆式位移传感器、拉绳式位移传感器、磁致伸缩位移传感器、地声传感器、雨量传感器、含水率传感器、水位传感器、泥位传感器、倾斜传感器等。通过对这些传感器的组合搭配，可分别应用于监测滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等领域；采集的数据通过中国移动的GPRS *** 以TCP/IP模式传输到后端的数据监控中心服务器显示存储，如果现场没有GPRS信号，可以通过北斗卫星以短报文模式进行数据传输，系统框图见图1，实物见图2。

图1 地质灾害多参数采集传输仪框图

主要技术指标：

1）采样方式：定时采集，可远程设置采集时间；

2）模拟输入通道：4路；

3）A/D分辨率：等效16位；

4）数字输入输出通道：雨量开关量输入及报警开关输出；

5）工作温度：-30～50℃；

6）传输模式：中国移动GPRS或北斗卫星短报文；

7）供电电压：直流12V，交直流两用供电。

图2 地质灾害多参数采集传输仪主机及配套传感器

2滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器

这两种仪器主要是监测裂缝变化，在达到预设的报警阈值时发出避险警报，可以替代人工的巡视巡查，应用于滑坡、崩塌的地面或房屋裂缝的监测。滑坡预警伸缩仪的工作原理见图3，裂缝报警器的工作原理见图4，实物见图5。

图3 滑坡预警伸缩仪原理框图

主要技术指标：

1）监测范围：滑坡预警伸缩仪为0～1000mm，裂缝报警器为0～100mm；

2）监测精度：都是1mm；

3）A/D分辨率：等效于16位；

4）报警声压：滑坡预警伸缩仪为105dB，裂缝报警器为100dB；

5）供电电压：滑坡预警伸缩仪为12V碱性电池，裂缝报警器为3V碱性电池。

滑坡预警伸缩仪在利用报警器报警的基础上，又增加了利用无线开关量模块进行远程报警的功能，在居民点布设的主机可以接收多个滑坡预警伸缩仪发来的报警信号，实物见图6。

图4 裂缝报警器原理框图

图5 滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器

3分布式电导率地质灾害监测装置

分布式电导率地质灾害监测装置主要应用于海水入侵监测，通过对海水入侵观测井内不同深度井液的电导率数值的采集，利用水的电导率与含盐量呈线性关系，根据电导率数值与电极所在的井深，确定咸淡水的分界情况，方便、快捷、准确地完成对海水入侵这类地质灾害状况的监控。

分布式电导率地质灾害监测装置由主机、电缆、分布式测量电极组成。在一个观测井内布设30个测量电极，电极间距1m，每一个电极通过继电器连接在主机的数字输出引脚上。主机在定时时间到后控制30个继电器按顺序分时通断30个电极，通过AD采集的数据存入主机的存储器，在后续处理中以曲线形式表达监测效果，系统框图见图7，工作示意见图8，实物见图9。

图6 具有无线报警功能的滑坡预警伸缩仪

图7 分布式电导率地质灾害监测装置框图

图8 分布式电导率地质灾害监测装置工作示意图

图9 分布式电导率地质灾害监测装置

主要技术指标：

1）电导率监测范围：500μs/cm～03s/m；

2）测量精度：1%；

3）供电电源：直流12V，交直流两用供电；

4）工作环境温度：-5～＋40℃；

5）电极更大控制范围：24m。

4泥石流监测分析预警装置

图10 泥石流监测分析预警装置框图

图11 泥石流监测分析预警装置

开展泥石流预警研究，获取准确可靠的数据是关键。泥石流监测分析预警装置是根据泥石流特征的主要参数设计的，泥石流地声信号具有较低的频率，而且其信号卓越频率较其他频率成分（环境噪音）高出许多，为我们检测识别信号提供了有利条件。泥石流地声信号的强度（幅值）与泥石流规模成正比，可以通过泥石流地声数据的采集分析来确定规模，根据规模程度进行预警。通过对泥石流地声的强度、频率范围和延续时间三要素的采集分析能初步摸清泥石流地声的活动特征、分布规律、发展趋势，提供有效的预防和预警技术方案，促进泥石流防灾能力的提高，为地质灾害监测预警提供技术 *** 支持。系统框图见图10，实物见图11。

主要技术指标：

1）A/D分辨率：等效12位；

2）采样间隔：10～50μs；

3）频带：1～500 Hz；

4）程控放大器增益：5～1000倍程控可调；

5）通道数：3路传感器信号，采用MSD-BUS协议；

6）工作环境温度：0～＋40℃；

7）供电电源：直流8～28V，交直流两用供电。

5分布式地质灾害监测采集传输仪

目前研制并应用的地质灾害监测仪器主要是通过线缆连接前端的传感器，主要缺点是架线比较困难、连接的传感器数量有限，不适合地形复杂、要求监测点多的监测环境。分布式地质灾害监测采集传输仪在物理层和MAC层采用了IEEE802154协议，在 *** 层采用了ZigBee协议，进行了降低功耗和简化路由算法的工作，有效地增加了传感器数量，相对于有线方式具有很大的优越性。仪器系统框图见图12，实物见图13。

图12 分布式地质灾害监测采集传输仪框图

主要技术指标：

1）A/D分辨率：等效16位；

2）组网规模：1个主机和10个采集器；

3）无线协议：780MHz，符合ZigBee规范的网状网拓扑结构；

图13 分布式地质灾害监测采集传输仪

4）采集器供电：36V电池；

5）主机供电：直流12V，交直流两用供电；

6）工作环境温度：-20～＋40℃。

6地质灾害群测群防预警信息管理系统

地质灾害群测群防预警信息管理系统包括单机版、B/S版、宣传网站、C/S（三维）版。单机版系统是基于VB＋MapObject组件的开发模式研发的，地图格式为shp格式，主要用于群测群防基本信息的录入和管理，软件见图14。

图14 地质灾害群测群防预警信息管理系统单机版软件

B/S版系统是基于 *** 开发的，应用了超图公司SuperMap isnet平台的二次开发功能，通过 *** 实现了监测数据实时查询、群测群防体系管理、根据权限进行数据录入、群测群防两卡一表录入查询等管理功能，极大地方便了地方管理人员对于灾害点和群测群防点的管理，软件见图15。

地质灾害群测群防监测信息网是为了群测群防监测技术研发与示范项目的成果展示和仪器宣传而开发的网站。网站通过新闻、项目概况、仪器介绍、科普等栏目对项目的主要成果和地质灾害监测的重要性进行宣传。计划在未来实现对地质灾害监测类工作的统一宣传工作，软件见图16。

图15 地质灾害群测群防预警信息管理系统B/S 版软件

图16 地质灾害群测群防预警信息管理系统网站软件

C/S版（三维）是在之前的B/S版本的工作基础上研发的，系统基于iTelluro三维地理信息组件，在三维环境下实现了地质灾害、预警预案、群测群防、监测信息的一体化管理，基于插件式二次开发接口，可快速实现防治决策、综合管理等定制业务，软件见图17。

图17 地质灾害群测群防预警信息管理系统C/S 版软件

二、应用范围及应用实例

1示范区应用情况

图18 水富县火车站安装的地质灾害多参数采集传输仪

图19 大关县职业中学安装的分布式地质灾害监测采集传输仪

以上研制的仪器均已在云南昭通市示范区内得到应用，在水富县布置了3套地质灾害多参数采集传输仪，用于监测雨量、位移、含水率参数（图18）；在水富县、盐津县、大关县安装了滑坡预警伸缩仪150个、裂缝报警器300个、泥石流监测分析预警装置3套；在大关县职业中学安装分布式地质灾害监测采集传输仪一套（图19）；分布式电导率地质灾害监测装置在河北南戴河及山东昌邑的海水入侵观测孔进行了监测（图20）；地质灾害群测群防预警信息管理系统在云南省昭通市进行了示范应用，对云南省昭通市主要县区的地形图及影像图进行了编辑处理，已录入灾害点882个、专业监测点8个。

图20 河北南戴河安装的分布式电导率地质灾害监测装置

2推广情况及效果

1）在2008年的汶川震后重建工作中，为汶川灾区生产滑坡预警伸缩仪5000套、裂缝报警器85000套（图21）；在青海玉树震后重建工作中，安装了滑坡预警伸缩仪40套；在四川安县、云南昭通市成功预警预报4次（图22）。

图21 为汶川灾区生产组装了9万套裂缝报警器、滑坡预警伸缩仪及配套设备

图22 报警材料

2）地质灾害多参数采集传输仪，在四川康定地区安装了7台（图23），四川中江县冯店垮梁子滑坡安装了2 台（图24），舟曲灾后恢复重建防治规划区地质灾害监测预警（二期）安装了73台（图25），重要地质灾害隐患监测示范（辽宁）16台（图26），目前均工作正常。

3）泥石流监测分析预警装置在北京怀柔幽谷深潭及门头沟矿区安装了6套（图27），在四川康定地区安装了9套（图28），目前均工作正常。

3应用前景

地质灾害的破坏力巨大，对人类的生命财产及人类赖以生存和发展的资源与环境造成危害和破坏。这些仪器的推广不仅能使开发单位产生良好的经济效益，更重要的是通过应用，对地质灾害进行及时预警，可更大程度地减轻人民群众生命财产的损失和对环境的破坏，这个价值是无法用经济指标估量的。按照这种运行模式可以使有限的资金发挥更大的社会经济效益。

图23 四川康定现场

图24 四川冯店垮梁子现场

图25 甘肃舟曲现场

图26 辽宁现场

图27 北京怀柔现场

图28 四川康定现场

三、推广转化方式

1申请专利保护知识产权

泥石流监测分析预警装置已经获得发明专利，见图29；地质灾害多参数采集传输仪、滑坡预警伸缩仪和裂缝报警器已经获得实用新型专利，见图30至图32；地质灾害群测群防预警信息管理系统已经获得计算机软件著作权，见图33；分布式电导率地质灾害监测装置和分布式地质灾害监测采集传输仪的发明专利已经通过了初审。

图29 泥石流监测分析预警装置发明专利证书

图30 地质灾害多参数采集传输仪实用新型专利证书

2培训、宣传与交流

在汶川震后重建工作中，进行了大量的现场培训指导工作（图34）；群测群防项目所研发的9项技术设备和软件在2008年科技部发布的《南方地区雨雪冰冻灾后重建实用技术手册》和国家减灾委及科技部抗震救灾专家组编《地震次生灾害应急实用技术手册》中列为代表国土资源部的9个地质灾害防治实用技术；2009年3月，全国地质环境工作会议上做了宣传报告对群测群防监测预警仪器展览；2009年5月，云南地质灾害防治工作会议上做了宣传报告并对仪器安装维护应用进行了培训；2009年7月，全国地质灾害汛期防治会议上发放了群测群防仪器宣传材料；2009年7月，协办昭通市地质灾害群测群防交流培训会，编写了群测群防知识宣传手册和群测群防监测预警系列仪器的使用说明书、录制了群测群防知识宣传视频节目；2009年9月，河北省地质灾害防治会议上做了宣传报告，对仪器安装使用维护进行了培训；2009年10月，全国地质灾害应急防治会议（长沙）上做了专题报告及仪器展示；2009年11月，国土资源部开展了黄石地质灾害应急演练，这些仪器参加了演练；2009年12月，东南亚国际滑坡会议上做了多媒体报告、仪器展示、并发表论文“低成本监测报警系统在中国的应用”。

图31 滑坡预警伸缩仪实用新型专利证书

图32 裂缝报警器实用新型专利证书

图33 地质灾害群测群防预警信息管理系统计算机软件著作权证书

图34 灾区安装培训指导

技术依托单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

联系人：张青曹修定

通讯地址：河北保定七一中路1305号

邮政编码：071051

联系 *** ：0312-5908718

电子邮件：zhqn123@163com

北京地质仪器厂北京奥地探测仪器公司

重力仪器

Z400型重力仪

Z400型重力仪是测量重力加速度值相对变化的一种仪器。该仪器的传感器用石英制成，采用零点读数，并设有精密的温度补偿装置。Z400型重力仪可广泛用于地质构造和矿产的重力勘探（包括重力普查、重力详查和区域重力测量）。

主要特点

具有精度高、重量轻、体积小、操作简单、携带方便等特点。

主要技术指标

地球物理仪器汇编及专论

地球物理仪器汇编及专论

磁法仪器

CZM–4型质子磁力仪

CZM–4型质子磁力仪是利用氢质子磁矩在地磁场中自由旋进的原理研制成的高灵敏度弱磁测量装置，其磁场测量精度为±1nT，分辨率高达01nT，完全符合原地矿部发布的《地面高精度磁测工作规程》要求。其具有的大存储容量、高分辨率和灵活性使它得以成为便携式、移动式、基站式磁力仪,可以以01nT的分辨率进行地磁总场的测量。

主要特点

地磁场总场绝对值测量范围达20000nT～100000nT，可用于全球任一地域；既可全量程自动配谐，也可人工配谐；自动测量地磁场值，对于不清楚当地正常地磁场值的用户，尤为方便。中文操作界面，数据自动记录和存储，并可实时显示磁测剖面曲线，操作简单；随机所配专用软件可对野外实测数据进行平滑去噪、日变改正、绘制剖面曲线等相关预处理，方便用户对当天工作效果进行室内评估；USB20通讯接口，使仪器向电脑传输数据更快捷；可用于磁性标本参数测定；可选配1GB或2GB数据存贮器及一组备份电池，实现长时间磁测工作需求；可应用户要求外接GPS接收机，存储测点坐标值；可为用户选配专业磁法数据处理软件绘制等值线图、平面剖面图、作正反演解释等。

主要技术指标

·测程范围：20000nT～100000nT；

·分辨率：01nT；

·测程精度：总场绝对强度50000nT时±1nT；

·梯度容限：≤5000nT/m；

·液晶点阵：192×64；

·数据存储量：不小于8000个测点数据（选配大容量存贮器时存贮量超过500万读数）；

·工作环境温度：－15℃～50℃；

·工作环境湿度：≤95%（25℃）；

·电源：锂离子电池：128V～168V/5Ah，连续工作不少于17h（日变方式下，典型读数间隔为10s时）；

·主机外形尺寸：长×宽×高：220mm×90mm×200mm；

·主机重量：2kg；

·探头外形尺寸：φ74mm×150mm；

·探头重量：08kg。

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CCM–4型磁力仪

CCM–4型磁力仪是测量地磁场垂直分量的磁通门磁力仪。主要用于寻找磁铁矿、地质普查，同时还可用于寻找地下铁管线，尤其能探测出一般电磁类管线探测仪无法探出的电连通性不佳的铸铁管线和含钢筋的水泥管线。

主要特点

·探头带有自动垂直平衡系统,测量速度快，测量精度高，转向差小；

·可探测磁铁矿及铁磁性地下埋设物；

·观测磁场的垂直分量；

· 液晶数字显示；

·测量精度高。

·主要技术指标

·量程：±19999nT；

·分辨率：1nT±1个字；

·磁场补偿范围：35000～55000nT

·粗调：①35000～40000nT

②40000～45000nT

③45000～50000nT

④50000～55000nT

微调：5000nT,10圈连续可调；

·转向差：<10nT；

·工作环境温度：－10℃～50℃；

·电源：AA型镍氢可充电电池；

·主机尺寸：190mm×65mm×230mm；

·主机重量：20kg；

·传感器尺寸：Φ70mm×160mm；

·传感器重量：045kg。

·CCM–5型磁力仪

CCM–5型磁力仪是当代新型的数字化磁通门磁力仪，测量的是地磁场垂直分量，主要用于寻找磁铁矿。地质普查同时还可用于寻找地下管线，尤其能探测出一般电磁类管线探测仪无法探出的电连通性不佳的铸铁管线和含钢筋的水泥管线。

地球物理仪器汇编及专论

主要特点

·灵敏度高；

·探头带有自动垂直平衡系统，测量速度快，测量精度高；

·随时观测磁场的垂直分量；

·智能化程度高，可将所测数据自动存储；

·可实时显示测量曲线并可随时查看任一条测线的测量曲线；

·装有先进的GPS定位系统；

·全中文提示菜单；

·串口输出和计算机联机后回放数据和曲线；

·图形式点阵液晶屏，液晶屏有背光，方便夜间观测。

主要技术指标

·量程：高档±2000nT低档±20000nT；

·分辨率：01nT（高档）；

·磁场补偿范围：35000～55000nT；

·转向差：<40nT；

·定位：装有先进的GPS定位系统；

·工作环境温度：－10℃～50℃；

·电源：机内装专用锂电池组，连续工作时间不少于10h。

CGM–02D型高灵敏度磁通门磁力仪

CGM–02D型高灵敏度磁通门磁力仪可以测量任意方向上的磁场值。三个CGM-02D探头可以组成一台三分量磁力仪，用于测量各种设备及其零部件的磁性。

主要特点

·测量数据由RS485端口实时输出；

·多台仪器的数据输出端口可以连接在一起使用，每台具有唯一的编码；

·多档位测量。

主要技术指标

·量程：①±1KnT，

②±10KnT，

③±100KnT；

·分辨率：01nT；

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·噪音水平：－01～01nT；

·工作环境温度：－20℃～50℃；

·电源：220V±10％；

·探头电缆长度：5m；

·机箱尺寸：300mm×135mm×380mm。

CZJ–1型井中质子磁力仪

CZJ–1型质子磁力仪是在地面质子磁力仪的基础上研制的一种井中磁测仪器。主要用于深部找矿，特别是用于寻找有色金属矿或贵金属矿等磁异常10～1000nT弱磁性矿体。在找矿过程中，井中质子磁力仪探测结合地面勘探将能发挥重要作用。

主要特点

·分辨率高；

·全自动调谐；

·中文或英文菜单；

·现场实时显示观测曲线；

·RS485实现地面仪器与井下仪器通信；

·数据自动记录和存储；

·与电脑连接实现数据后处理和日变自动校正；

·具有点测功能；

·体积小，重量轻。

主要技术指标

·分辨率：01nT；

·测量精度：－5～5nT；

·测量范围：32000～70000nT；

·测区地磁场梯度要求：垂直梯度≤2000nT/m水平梯度≤1500nT/m；

·更大下井深度：1500m；

·井下仪器的工作环境温度：0℃～50℃；

·地面仪器的工作环境温度：－10℃～50℃；

·探管尺寸：Ф45mm×145mm；

·主机尺寸：290mm×200mm×240mm。

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CTSD–1型便携式三分量磁通门磁力仪

CTSD–1型便携式三分量磁通门磁力仪可测空间任一点磁感应强度的互相垂直的X、Y、Z三个分量。适用于地磁场的监测、各种运动物体（如车辆等）磁性的研究以及磁性物体或磁性矿体的探测。

主要特点

·三分量探头尺寸小巧，便于埋设在地下等特殊场合；

·探头电缆最长可达30m；

·三个分量同时显示，便于观测；

·高分辨率模拟输出，易于连接数据采集装置；

·高能锂电池组供电，可长时间在野外工作。

主要技术指标

·测量范围：－100～100，000nT；

·更高分辨率：1nT（模拟输出端）；

·显示分辨率：10nT/字；

·满量程输出：±10V±05%；

·频率响应:0～20Hz@±10，000nTp-p；

·剩磁:－1～1nT@±100，000nT；

·三轴正交度:－1°～1°；

·电缆长度:5～30m任选；

·连续工作时间:≥8h；

·尺寸:探头104mm×83mm×75mm；主机372mm×266mm×135mm；

·重量:不大于75kg(含探头、30m电缆及主机)。

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CTM–DI型磁力仪

CTM–DI型磁力仪是一种具有世界先进水平的地磁测量仪器。它可以精确地测定地磁偏角D和地磁倾角I，并可在地磁台站和野外兼用。CTM–DI型磁力仪是当前世界上D、I观测精度更高的仪器之一。该仪器具有性能稳定、操作简便、用途广泛、易于携带等特点。CTM–DI型磁力仪与质子磁力仪（观测地磁总强度F）配合使用将会是很理想的地磁矢量观测组合。

主要特点

CTM–DI磁力仪是由无磁经纬仪和磁通门检测系统两大部分构成。无磁经纬仪是高度“无磁”的，足以保证D和I的观测精度，这是它与普通经纬仪的本质区别。磁通门检测系统是具有高灵敏度和高稳定度的电子检测系统，其传感器安置在无磁经纬仪的望远镜之上。通过无磁经纬仪高精度的测角系统，按照一定的观测程序就可以精确地测定磁偏角D和地磁倾角I。

主要技术指标

·基线值观测标准偏差：σDB≤｜±010′｜，σIB≤｜±010′｜；

·观测准确度：ΔD≤020′，ΔI≤020′；

·转向差：ΔD、ΔI^lt;10′；

·三方位基线值与平均值的更大差值：ΔD、ΔI≤020′；

·无磁经纬仪一测回水平方向标准偏差（室内）：－4″～4″；

·整机磁化率显示（安装探头前）；≤2×10–6；

·零场偏移：±1nT；

·零场偏移的温度系数：001nT/℃；

·系统噪声：≤02nT（pp）；

·更大分辨率：01nT；

·动态范围：两档×10±1999nT

×1±1999nT；

·工作温度范围：－10℃～40℃；

·电源：交直流两用，直流12V或交流220V；

·显示器至传感器最小安全距离：20m。

CTM/BS–1便携式数字磁通门磁力仪

便携式数字磁通门磁力仪探头由三个相互垂直的磁通门传感器（D、H、Z）组成，其中H、Z两个传感器外加磁补偿线圈，可大范围补偿H、Z方向的磁场，三个磁通门传感器测量的是地磁场以及干扰磁场在其轴线上投影的“向量”值，整套系统用于测量空间任一点磁场强度的变化量。

磁场强度测量值的输出方式有两种，指针式表头指示和数据采集系统采样、贮存、传输。

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主要特点

·灵敏度高；

·数据存储量大；

·工作时间长。

主要技术指标

·传感器：D、H、Z三分量；

·三分量正交度：≤0′（传感器安装正交度）；

·测量动态范围：±2500nT，±25%；

·读数分辨力：01nT；

·噪声水平：≤01nTp-p；

·温度系数：≤1nT/℃；

·频率响应：DC～20Hz；

·工作温度：－10℃～40℃；

·地磁场补偿范围：Z：0～50000nT；

·采样间隔时间：01s、1s、10s、60s，可编程控制；

·更大存储量：可存储连续一个月的数据（按1s采样间隔时间）；

·电池连续工作时间：不少于1个月；

·时间服务精度：实时钟，能使用USB通讯校时；

·防水要求：主机和传感器均全密封；

·传输电缆：屏蔽式电缆，长度25m；

·通讯接口：USB接口，用于采样时间间隔设置、自校、数据输出等操作；

·整机重量：35k（g包括电池、包装箱）；

·包装箱尺寸：435mm×260mm×300mm。

CTM–DT06型多通道磁通门磁力仪

CTM–DT06型多通道磁通门磁力仪主要用于测量磁场的垂直分量或三分量值。该仪器有12个测量通道（最多可以增加到512个通道阵列），可用于测量大型设备如船用发动机、船模等的磁性或消磁后的剩磁测量，也可用于水下移动目标（如潜艇）的监测，是一种在实验室或台站、船坞、海底等场所使用的大型专用磁测量设备。

主要特点

·多通道同时测量；

·宽量程；

·宽地磁补偿范围；

·高分辨率；

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·高稳定性；

·长探头电缆；

·探头可在水下工作；

·可配备通用的数据采集设备。

主要技术指标

·传感器：带阻尼的自动调平系统（±1°范围内）转向差（旋转360°）－10～10nT；

·量程：①±100nT，②±1000nT，③±10000nT，④±100000nT；

·分辨率：01nT；

·输出满度值：±10V；

·探头电缆：50m（按用户要求设计，最长可达500m）；

·地磁补偿范围：－100000～100000nT；

·地磁补偿细度：0001%(0～100000nT范围内任意一点的调节分辨率不劣于1nT)；

·探头水下工作深度：30m；

·工作环境温度：0℃～35℃；

·电源：～220V±10％；

·基准电压源的温度稳定性达：1ppm/℃；

·单分量探头尺寸：Φ78mm×115mm；

·三分量探头尺寸：Φ92mm×213mm；

·机箱尺寸：600mm×1400mm×550mm（根据通道数量设计）。

电法仪器

DCX–1多功能高密度电法仪（电法层析成像数据采集系统）

北京地质仪器厂生产的DCX–1型电阻率层析成像数据采集系统，既可以做电阻率层析成像探测，亦可做极化率层析成像探测。可用于找矿、找水、工程及水文地质勘探、地下建筑体（古墓、防空洞）以及地下溶洞、地裂缝等勘探。此产品突破传统设计方式，获得多项国家专利。

地球物理仪器汇编及专论

DCX–1型集中式电阻率层析成像数据采集系统的主要特点

·由工控机做主控器，采用大屏幕LCD显示器并附有触摸屏，数据处理能力强，存储数据量大，界面友好，易于操作；

·LCD彩显可实时显示测量数据，如：电流、电压、电阻率、极化率等，工作状态，当前测量层位，A、B、M、N各电极工作位置，电位曲线显示，视电阻率彩色剖面图像，显示内容丰富，测量进程直观；

·集中式多路电极转换器采用复合控制技术，精简了硬件规模，使控制电极道数增多。本系统以120道为基本组态，可以方便地做长剖面的“滚动”测量。为满足特殊用户需求，可以接受240道测量系统的订货；

·采用双向覆盖电缆，使现场布线与分布式仪器的布线速度相当，与以往普通式连接电缆相比，施工简化，降低了劳动强度，提高了工作效率。电缆接头均有防水功能，可在水中作业；

·本系统测量通道数量多，而且易于扩大测量通道数，使之探测有效空间增大，便于增加勘探深度和提高探测分辨率。

主要技术指标

·电压测量范围：±4V；精度优于±05%；分辨率1μV；

·电流测量范围：±4A；精度优于±05%；分辨率1μA；

·供电电压：更高700V；

·工频抑制：优于80dB；

·输入阻抗：≥20M；

·自电补偿方式及范围：全量程跟踪

·式自动补偿；

·工作环境温度：－10℃～50℃；

·工作环境湿度：90%RH；

·测量装置模式：温纳、偶极–偶极、微分、复合对称四极、三极滚动、二极测深、二极剖面等，可根据用户需求增加各种特殊装置；

·测量参数：供电电流、一次场电位、二次场电位；

·视电阻率、视极化率数据可以同时采集；

·计算参数：电阻率、极化率、装置系数等。

地球物理仪器汇编及专论

DWJ–3B型微机激电仪

DWJ–3B型微机激电仪是时间域激发极化测量系统中的接收机。可使用DXF–1激电发送机（15kW）、DZF-3激电发送机（2kW）、DJF-6激电发送机（5kW）或DJF–10激电发送机（10kW）供电，多台接收机同时接收。能直接测量自电、一次电位、极化率。广泛用于金属与非金属矿产资源勘探、寻找地下水及工程地质等领域。

本仪器既可进行地面所有装置的激电测量、电阻率测量，也可进行井中的连续激电测井和井中激电测量。

主要特点

·采用信号增强技术和数字滤波，抗干扰能力强，测量精度高；

·自动进行自然电位、飘移及电极极化补偿；

·接收部分有瞬间过压输入保护能力；

·大屏幕彩色液晶显示：汉字对话，不但能一次显示所有的测量参数，而且可显示观测曲线，使得测量结果直观明了；

·多参数测量：可测量并存储自然电位、一次电位和供电电流（在同步方式下）、视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、偏离度和综合参数等；

·掉电保护：具有掉电数据不掉功能，能存储1MB数据并长期保存；

·全密封结构：具有防水、防尘、寿命长等优点。

主要技术指标

·测量一次电位分辨率为1μV，更大可测20V；

·测量极化率分辨率为0001%；

·测量电流分辨率为1mA，更大可测20A；

·电压、电流、视极化率测量精度：±1%±1个字；

·输入阻抗：>100MΩ；

·对50Hz工频干扰压制优于80dB；

·工作环境温度：－10℃～50℃；

·工作环境湿度：95%RH；

·尺寸：255mm×120mm×230mm；

·重量：3kg。

DWD–4A微机电阻率仪

该仪器是在多年研制和生产先进电法仪器的基础上，集24位A/D、ARM等当今最新电子技术研制的新一代数字直流电法仪器。仪器的体积和重量显著缩小，主要技术指标及性能相当于当前国外同类仪器，在各种野外复杂环境下能更好地工作。广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、工程地质勘探、环境地质勘探、水文地质勘探、能源勘探，还能用于地热勘探等方面。

地球物理仪器汇编及专论

主要特点

·整机体积小、功耗低；

·采用24位AD转换器及信号增强技术和数字滤波,抗干扰能力强,测量精度高；

·自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿；

·不测量时，通道入口短路，防止长时间开路；

·供电电压高（1000V)、电流大（7A）；

·接收部分有瞬间过压输入保护能力；

·彩色大屏幕显示：汉字对话，不但能一次显示所有的测量参数，而且可显示观测曲线，使得测量结果直观明了；

·多参数测量：可测量并存储自然电位、一次电位和电流、视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、偏离度和综合参数等；

·具有掉电数据不丢功能，能存储1MB数据并长期保存；

·用单片ARM进行控制与数据处理；

·除RS232接口、网口与计算机通讯传输数据外，增加USB接口可以用U盘拷贝数据文件；

·极距常数表──对所有装置，可预先存储多组不同极距常数，从而避免相同极距常数反复输入可能带来的输入错误。

接收部分技术指标

·电压通道：±5V（24位A/D）；

·测量精度：当Vp≥5mV时，±02%； 当01mV≤Vp<5mV时，±1%±1个字；

·输入阻抗：>20MΩ；

·视极化率测量精度：±1％±1个字；

·Sp补偿范围：±4V；

·电流通道：7A（24位A/D）；

·测量精度：当Ip≥5mA时，±02%； 当01mA≤Ip<5mA时，±1%±1个字；

·对50Hz工频干扰压制优于80dB。

发射部分技术指标

·更大供电电压：±1000V；

·更大供电电流：±7A；

·供电脉冲宽度：1～60（s秒），占空比为1:1。

其他指标

·工作温度：－10℃～50℃，95％RH；

·储存温度：－20℃～60℃；

·仪器电源：内置74V4Ah（或外接12V电源），可连续工作>30h；

·重量：42kg；

·体积：270mm×150mm×240mm。

其他探测仪器

GTL115型金属探测器

GTL115型金属探测器是一种利用电磁感应原理制造的仪器，可根据不同的探测环境和探测对象选配三种不同型号的探头。JTC115由单人操作，可采用卧姿、跪姿或立姿。主要用于探测各类复杂地形下含微量金属的物体，亦可用于其他小型金属物体的探测。该仪器已被编入“联合国日内瓦国际人道主义扫雷中心”编辑的采购与宣传目录册。

主要特点

灵敏度高，采用自动归零技术，能自动欠压报警，对磁性土壤干扰有一定的抑制能力。此外，它重量轻、结构简单、携带方便、操作简捷、耗电量低、性能稳定可靠，作前沿阵地侦察使用时，极为灵活、方便。

地球物理仪器汇编及专论

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主要技术指标

·探头类型：Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型；

·对各种目标的探测距离见下如表；

对各种目标的探测距离

·工作环境温度：－40℃～50℃；

· *** 器材使用重量：配Ⅰ、Ⅲ型探头<15kg；配Ⅱ型探头<20kg；

电源：普通5号电池（共8节），连续工作时间≥20h。

CCT–3型磁探仪

CCT–3型磁探仪是专门用于探测水下和井中铁磁性物体的探测仪器，可以用于探测沉船、桥墩及建筑物的桩基等。

主要特点

携带方便；

主机与探头之间的连接电缆长达40m；

探测结果由3数字表头和耳机音响两种方式显示。

技术指标

适用地磁场范围：±60000nT(±5%)；

磁场梯度量程：高灵敏度档±2000nT；低灵敏度档±2000nT；

分辨率：高灵敏度档01nT，低灵敏度档1nT；

剩磁：≤1nT(±105nT)；

温度漂移：≤1nT/℃；

长时间漂移：≤5nT/H；

转向误差：≤10nT；

平行误差：≤10nT；

工作环境温度：－10℃～50℃；

电源:主机内装16节镍氢充电电池。

GJX–1型袖珍罗盘

GJX–1型袖珍罗盘可在地面及矿山作业中作为视准仪、地质罗盘、手持水准仪及倾斜仪等使用。

地球物理仪器汇编及专论

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主要特点

精度高、磁针转动灵敏、刻度清晰、合叶力矩适中无滑转。

主要技术指标

磁针磁矩：≥40Gausscc；

阻尼时间：30～40s；

·读数误差：磁针摆动后读数差<05°；销制前后读数差<1°，磁针在0°～180°位置和90°～270°位置之间的偏心差<05°，倾斜误差<1°；

·灵敏度：长水准器灵敏度12′±3′/2mm

圆水准器灵敏度25′±3′/2mm（20℃时）；

·合叶寿命：≥100000次；

·支撑轴尖及玛瑙座的寿命：≥500000次；

·尺寸：85mm×73mm×33mm；

·重量：260g。

不同地质灾害需要不同的仪器进行勘察。

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，

对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。

如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、

坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，

土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，

以及地震、火山、地热害等。

地质灾害勘察一般采用野外踏勘，辅助非侵入式仪器。

如面波仪，声波仪，可以大致确定

1滑坡面，前沿的位置

2地裂缝位置，宽度

3地面沉降，塌陷后地层形态

湿陷黄土主要还是靠室内固结试验确定湿陷系数等参数。

砂土液化用标贯和静力触探判别。

岩土工程勘察规范上应该都有。

其他再高级的就没有了`基本都是靠两条腿+罗盘仪+皮尺

原神层岩巨渊秘境开启 *** 是到达地面矿区找到一个石门进入，会有一个圆盘放置这岩造物，向后面的位置进行移动攻击岩石，石门开启后进入洞穴等待秘境解锁即可。层岩巨渊位于璃沙郊西侧，地势复杂，有许多奇异的生态环境和地质环境。

原神游戏评测

游戏整体的可玩性非常值得认可，玩家永远不必担心，在原神的世界里会无事可做，不必担心内容更新的匮乏，在七大国的疆土上永远会有新的冒险在等待着玩家去发现 。

原神整体的玩法架构可圈可点，基于行业成熟设计经验打造的内容虽算不上太惊艳，但也多少有些自己的想法，玩起来不失乐趣，随着游戏体验的深入，塞尔达的既视感逐渐消失，取而代之的是浓厚的米哈游味道。

经由崩坏3锤炼的3D动作设计在原神中有着完善的展现，角色的塑造和剧情对白中的桥段也有些崩坏系列的影子，与同世代的一线大作相比，原神和米哈游还有很长的路要走，但项目本身至少让国产游戏行业看到了一丝追逐的光芒。

γ射线穿透能力强，用现代设备在150m高空还可清晰测量地面的放射性异常。因此，γ射线测量是寻找放射性矿产（铀、钍），以及与天然放射性元素铀、钍、钾有相关 关系的非放射性矿产的主要 *** 。此外，利用航空γ能谱测量寻找油气藏等非放射性矿 产，以及岩性划分、确定地质构造等都取得了重大成效。

（一）地面γ测量

地面γ测量是利用记录γ射线强度的辐射仪，对近地表岩石或土壤的γ射线强度进行测量的一类野外测量 *** 。

地面γ测量具有方便、直观、效率高、成本低等优点，是寻找铀矿床的一种卓有成效的 *** 。但是，必须注意γ射线强度的大小并非在任何情况下都反映铀的富集程度。因为 铀系中的主要辐射体是属于镭组元素的，镭组放出的γ射线的强度约占整个铀系总强度的 98％，所以对γ异常起主要作用的是镭而不是铀。野外工作中，发现γ异常并不难，但要 确定含矿异常就必须对γ异常进行综合分析研究，才能作出正确的评价。

1野外工作及测量仪器

在高山区或地形起伏激烈的丘陵地区，如果基岩出露良好并且机械晕发育，对γ测量最为有利。在较平坦的地区，只要基岩出露较好，或者机械晕或盐晕广泛发育，γ测量也 能取得好的地质效果。

地面γ测量一般可分为概查、普查和详查。比例尺与点、线距的对应关系见表5-4。

表5-4 地面γ测量的比例尺及点、线距

野外进行γ测量使用的仪器称为辐射仪。辐射仪由γ探测器和记录装置两个主要部分 组成。我国1998年生产的FD—3013型数字式γ辐射仪就是地质找矿中常用的仪器。

该仪器的探测灵敏度为5s-1（cps）/10-6eU（平衡铀含量），即岩石、土壤中每10-6eU 能产生每秒5个计数。仪器显示器上读出的是以10-6eU为单位的铀含量值。

显示器为四位液晶显示器。定时器给出选定的测量时间信号。报警器根据设定的计数 率信号以及计数溢出、电池电压不足等进行报警。仪器适应工作温度为：-10～＋50℃；耗电为150mW，用两节一号电池供电，可用40h。

国外使用的类似仪器也很多，如美国的GR—101A型γ辐射仪，仅有125kg，改进 后的GR-110为四位液晶显示器读数的数字γ辐射仪，探测器为13cm3的NaI（TI）晶体。

在野外进行γ测量工作之前，需要对辐射仪进行标定。例如作10-6标定时可在已知含量（10-6值）的平衡铀矿饱和模型上进行；作γ标定时一般借助1号和6号镭源进行。在工作期间还要定期检查辐射仪的稳定性、准确性及多台仪器对比的一致性。

用辐射仪在野外进行测量所记录的γ射线强度，实际上包括岩石和土壤中的放射性物 质引起的γ强度、宇宙射线的强度以及仪器本身所含的和所沾染的放射性物质引起的γ强 度。后二者之和称为自然底数，可以在工作地区采取一定的 *** 加以测定。整理野外资料 时必须从观测值中减去自然底数，然后才能作为绘制成果图件的依据。

2成果图件及资源解释评价

γ测量的成果一般表示成实际资料图、γ强度等值图、γ强度剖面图以及相对γ等值 图和区域研究程度图等。这里仅解释一下相对γ等值图，其余图件与其他物探 *** 类似。

绘制相对γ等值图时，为排除岩性变化因素的干扰，可采用以均方差（σ）的倍数为 等值线间距的办法。这种图可有三个等级，即X＋σ，X＋2σ，X＋3σ，勾绘等值线时，不 看绝对γ强度值多少，而是将不同岩石的相同等级X＋σ（或X＋2σ，或X＋3σ）值连接 起来。等值线的值也以背景值X和均方差的倍数来标注。

对普查铀矿床所发现的γ异常进行评价，以确定其是否具有工业远景意义时，必须考 虑到放射性元素在自然界中的分布非常广泛而分散的特点，而且引起γ异常的因素比较 多，并且地面γ测量的探测深度不超过1～2m，一般只能圈定地表放射性元素增多地段，不能反映地下深部的情况。因此，必须到现场进行详细地调查研究，以确定异常的性质、 强度和分布范围，异常赋存的地质条件和控制因素，以及放射性平衡情况。必要时应作γ 详查，浮土覆盖地区可作射气测量或其他物化探 *** ，然后进行综合评价。

必须强调，评价γ异常时，特别要注意该地区铀、镭是否处于长期平衡状态。因为γ异常并不一定意味着铀的含量高。例如矿床出露地表或处于氧化带中而附近又有断裂迹 象，就很容易受淋滤风化作用以致铀被溶解运走，其结果是改变了铀、镭的相对数量，使 平衡偏向镭。这时γ异常主要是镭的反映，工业价值不大。若被运走的铀在适当的环境沉 积下来，形成次生铀矿，但沉积时间未达到铀、镭平衡所需的年代，则镭的数量积累不 够，平衡偏向于铀。此时γ异常较弱，但主要是铀的反映，具有较大的工业价值。所以在 野外工作中发现了γ异常，既不能仅仅根据γ异常的强度来估计矿床的远景，也不应随意 放弃弱异常，必须对异常进行综合研究。

3 应用范围

地面γ测量是普查铀、钍矿床的有效 *** ，适用于各种地形、地貌和气候条件。在基 岩出露良好和覆盖层不厚的地区进行这项工作，效果更佳。

目前地面γ测量除了用于直接寻找铀、钍矿床和确定成矿远景区外，还用于地质填 图、寻找与放射性元素有共生关系的其他矿产、探测地下水以及解决其他的一些地质 问题。

地下水通常并无放射性。然而，岩层的断裂带、构造带和不同岩性的接触带等处能成为地下水赋存或迁移的场所。在断裂带和一些构造接触带，岩石破碎，裂隙发育，地下水 易于流通，并将岩石中的铀、镭、氡等元素溶解，使之迁移和析出，在地面上可形成放射 性元素分布的异常；在不同岩性的接触带地区，因岩性有差异而放射性元素的含量不同，也会引起γ强度的变化。因此，通过地面γ测量可以发现与地下水有关的蓄水构造，从而 间接地找到地下水。根据我国多年来用γ测量法找水的经验，在含水的构造断裂带上所测 到的γ射线强度通常只有周围背景值的11～18倍，因此需要采用灵敏度和稳定性较高 的辐射仪进行工作。

（二）地面γ能谱测量

γ能谱测量是利用分别记录几种不同能量段 *** 线强度的能谱仪，测定岩石、土壤中的铀、钍、钾含量的一类野外 *** 。相应的也有地面、航空和井中γ能谱测量。

在铀、钍混合地区，地面γ测量不能将铀、钍异常区分开来，这时就要采用γ能谱测量。γ能谱测量采用γ能谱仪，在现场即可测定岩石或土壤中的铀、钍、钾含量。

1γ能谱测量的基本原理

前面已经讲到，不同放射性元素放出不同能量的γ射线，把γ射线按其能量大小排列，即构成了γ射线谱或称能谱，表5-5列出铀、钍系的主要γ辐射体的能谱成分，图5-2上是它们的γ谱线图。图中可见，它们都是线谱。但铀、钍系的线谱有明显的 差别。铀系中可以看到0352MeV（兆电子伏），0609MeV，112MeV和176MeV等 谱线，后者特别明显成为它的特征谱；而钍系中则有0239MeV，0338MeV，0583MeV，0908MeV和262MeV等，其中非常突出的是262MeV谱线，它成为钍 系的特征谱。钾的放射性同位素40K的γ能谱只有一条146MeV的谱线，它也是钾的 特征谱线。

表5-5 铀系和钍系的γ谱成分

综上所述可知，每一种γ辐射体都要放出自己特有的、能量确定的γ射线。因此，如果在野外条件下直接在选定的地点可以测出某种能量的特征γ谱线，就能唯一地确定具有 该谱线的放射性元素的存在。而且将测得的γ强度与标准样品的γ强度进行对比和计算，还可以确定该元素在土壤和岩、矿石中的含量。这就是γ能谱测量的基本原理。

2 野外工作与能谱仪

能谱测量的测网选择与要求，比例尺的确定，甚至资料整理的 *** 都与γ测量相似。只是能谱测量需要按预先布置的测线或测网定点、定时计数。

图5-2 铀系和钍系的主要γ射线谱线图

目前野外使用的能谱仪主要为FD-3014积分能谱仪，其整体结构原理与FD-3013γ 辐射仪类似，其主要差别在甄别器阈电压可调。可以分别测量不同能量阈的γ射线总计 数，可以定性地分别测量铀含量和钍含量。

类似这种轻便型积分γ能谱仪，如加拿大的UG-130型单道积分γ能谱仪和GRS- 400型积分能谱仪，两者的NaI（TI）晶体大小不同，均设有5个阈电压位置。

此外，在放射性矿产找矿勘探中常用的是四道γ能谱仪。目的是一次同时测量矿石、土壤中的铀、钍、钾的含量。有地面四道γ能谱仪和四道γ能谱测井仪等。目前国内应用 的四道γ能谱仪主要是上海地质仪器厂生产的FD-3022型能谱仪。该仪器除具有铀、 钍、钾三道外，还有一个记录总计数率（即γ射线总强度）的积分道，称为总道。这类仪 器在它的记录装置电子线路中设置了专用的数字运算器，可以直接将测点上所测定的总计 数率和铀、钍、钾含量同时呈现在数字显示屏上。

我国目前使用的航空γ测量装置都是加拿大Exploranium公司生产的256道航空γ能 谱仪。一种为GR-800D，另一种为GR-820。后者的所有数据采集都在空中完成，最后 输出得到是一张硬盘。室内有一台计算机对硬盘输入的数据进行计算处理，打印出各种 图件。

3 成果显示及应用

根据野外观测所获得的铀、钍、钾含量，通常绘制成相应的含量剖面图、等值线平面 图或剖面平面图。有时还要绘制钍铀比（Th/U）、钍钾比（Th/K）、铀钾比（U/K）剖 面图或等值线平面图。

地面γ能谱测量比γ（总量）测量的应用广泛。除主要用于γ异常点（带）的铀、钍 定性分析，并在铀、钍混合地区确定它们的含量以及在残积—坡积发育地区测定地表的铀（镭）、钍、钾含量之外，还可以比较有效地发现微弱的镭分散晕；根据铀、钍、钾含量的 渐变或突变以确定不明显的岩性界线或相变；根据区域地质条件与铀、钍、钾含量的关 系，包括研究均质花岗岩中的铀、钍、钾含量的空间关系，寻找稀有元素矿床，圈定铀矿 化、钍矿化或稀土元素矿化的成矿远景区；研究岩浆岩、变质岩的成因以及侵入体的形成 条件等等。