GMS-07综合电磁法仪
一、GMS-07综合电磁法仪
    像地震法那样，先进的电磁法记录仪都应该是多道的、同时采集电磁场信号的仪器系统。
    GMS－07综合电磁法仪是德国Metronix公司在过去30多年在设计和生产地球物理电磁仪器方面所积累经验的基础上，研制开发出的新一代产品。磁场和电场传感器直接与主机ADU－07连接，组成完整的GMS－07观测系统。多个ADU－07或多个GMS－07可用轻便的网线、无线局域网或内置的GPS连接一起，组成多道、同时采集电磁场信号的仪器系统。

二、主机ADU-07的主要特点

具有10个数据采集通道，可以采集多达10个电磁场信号或其它地球物理场信号
每个通道有两个不同类型的、24位A/D转换器：DC－500Hz低频段L型A/D转换器，1Hz-250KHz高频段H型A/D转换器。在低频段记录时可以获得高频段信号，反之亦然；不同类型的传感器可与ADU－07连接，同时记录不同频段的信号
通频带最宽，从直流-250kHz,，覆盖了所有地球物理电磁场的频率范围。对不同通道可同时设置不同的采样率，因此可以同时采集不同频段的信号，除固定的频带外，还可自由设置频带范围
可通过下列手段对仪器进行控制或下载数据：
① 通过以太网
② 通过局域网 
③ 通过蓝牙技术PDA
④ 通过装有预置程序的U盘
⑤ 通过笔记本电脑
⑥ 通过Internet网（固定站模式）
⑦ 通过手机上网控制　　　　　　　　　　　　　　　
可以做为独立系统工作，也可以多至32个
ADU－07组成网络系统同步工作
在多道和网络系统中由高精度的、内置GPS同步　
与Metronix生产的、所有类型的电、磁传感器兼容
自动补偿电极极化电位
实时自检和包括传感器在内的自行标定
实时显示工作状态，自动检索仪器故障
在线实时处理、实时显示时间系列和各种MT参数
12V电瓶供电，功耗3－5瓦（低频）
牢固、防水，重8Kg
工作温度，从 　-40℃— +70℃
ADU－07内置网络服务器，运行测量的所有设置均由网络界面控制，任何网络浏览器均可进入，不需要在PC机或PDA上安装任何软件。内置的MAPROS软件执行标准的MT，AMT，远参考道，EMAP，CSAMT等现场处理或脱机处理任务。所有的数据处理方法都是建立在robost算法基础之上，此外还含有四种提高信噪比的数据处理方法，以压制不同的噪声干扰（详见GMS-06地球物理电磁场观测系统介绍中的MAPROS去噪功能）。
应用外置的、GPS控制的发射机，可以进行实时叠加的CSAMT和CSEMM观测。

三、ADU-07可实现的电磁法功能
单台MT和AMT观测
远参考道观测
EMAP观测和网络式观测
CSAMT和CSEMM观测
EH4功能
ADU-07是当今世界上电磁观测系统中技术含量最高，功能最齐，技术指标最先进的仪器。由于它具有10个数据采集道，因此一台ADU-07便可以组成不同的观测系统：
当10个数据采集道都装配高频数据采集板时，可以采集10道、频带1Hz—250KHz的电磁场信号，如果关闭高通滤波器其频带可扩展至0.01Hz—250KHz。该频带范围适合于探测0m—3，000m深度范围内任何目标层（体）。  在这种10道结构下，其中2道用来记录水平磁场信号Hx和Hy，另外8道用于记录8个电场信号，于是一台ADU-07主机便可以同时完成四个测点的观测任务，工作效率提高四倍。可称其为高频EMAP。
当10个数据采集道都装配低频数据采集板时，可以采集10道、频带  500Hz—直流的电磁场信号，可以勘探300m深以下的目标层（体）。同时在这种结构下，可用一台ADU-07主机同时完成四个测点的任务。可称其为低频EMAP。
当ADU-07的五个数据采集道装配高频数据采集板，另五个数据采集道装配低频数据采集板时，可同时观测全频段，即直流—250KHz的电磁场信号。
在探测从地表浅层至上地幔内部电性结构时，往往要观测周期长达200，000秒的电磁场信号，此时可以把磁通门磁力仪FGS—01（频宽20秒—200，000秒）和感应式磁力仪MFS—06（频宽10，000Hz—10，000秒）以及四个电极共同与ADU—07主机连接，以获得10，000Hz—200，000秒的电磁场数据。
如果配以发射系统，则可以实现上述观测结构下的CSAMT观测结果。
可见ADU—07是一种多用途、高效率、非常灵活的观测系统。可以选择定购高频数据采集板和低频数据采集板，或两者选其一。在使用中两者之间非常容易替换。
 
ADU-07 10道结构（上图）：一台ADU-07可同时完成四个测点上的MT、AMT或CSAMT的观测任务，比传统方法的工作效率提高四倍

四、GMS-07应用范围
当与MFS-07磁场传感器连接时（频带 0.001Hz—50Hz），其勘探深度为数米至30Km，可应用于：
① 矿产资源勘探
② 石油、天然气资源勘探
③ 地下水和地热资源勘探
④ 工程和环境勘探
⑤ 地壳结构研究
当与MFS-06磁场传感器连接时（频带10000秒—10000Hz），其勘探深度为20米至100km，除上述应用外，还可实现地壳、上地幔构造探测
当与三分量超高频磁场传感器SHFT连接时（频带1Hz—250KHz），其勘探深度从地表至1,000m左右，主要应用于浅层和超浅层勘探，如矿产资源勘探，工程勘探，环境勘探，地下水勘探和圈定咸水侵入范围等
当与不同频率的发射机配合时，可实现CSAMT勘探
当与1KHz到100KHz的发射机配合时，可实现CSEMM法勘探。此时，记录两道互相垂直的磁场水平分量和多对互为垂直的电场分量，每对电场分量的距离约50m。此法可实现高分辨率的环境勘探和工程勘探
当与FGS-01磁通门磁力仪连接时，可实现低10秒至20万秒以下的超低频观测，用于研究地壳、上地幔内部的电性结构

五、ADU－07技术指标
频率范围：　　直流—250KHz
道数：　　　　每个ADU-07含有10个通道
带宽：　　　　两个频带（直流—500Hz，1Hz—250KHz）；
用数字滤波器可建立亚频带
A/D转换器：　 每个通道有两个24位A/D转换器：低频采样率4000Hz
 高频采样率600000Hz
动态范围：　　> 130 dB
系统控制器：　32位嵌入式控制器,LINUX
存贮介质：　　4GB闪烁硬盘，可扩充，USB接口
测试装置：　　对所有的重要功能，包括传感器和仪器指标都可自动检测、标定和显示并建立文档
输入阻抗：　　电道>10兆欧,磁道20千欧
网络连接：　　标准的100兆双绞电缆；USB 1.1, 2.0, (无线/蓝牙技术)
同步：　　　　GPS钟±30ns,可以确定和存贮测点位置
接口种类：　　网络，磁传感器，电极传感器，电源，GPS天线，USB,无线蓝牙
外壳：　　　　坚固的防水聚碳酸酯外壳
重量：　　　　接近8Kg
外部尺寸：　　400×330×170mm
功耗：　　　　3-5W低频，15W高频
工作温度：　　-40℃— +70℃（内存硬盘）
 
                  
七、磁传感器
ADU-07可与不同频率响应和不同类型的磁场传感器相匹配，例如：
1. MFS－07磁场传感器
MFS-07是为大地电磁法（MT），声频大地电磁法（AMT）和可控源法（CSAMT）而设计的磁场传感器，其频率响应从0.001Hz----50KHz。MFS-07具有极低噪声，近于零的温漂和时漂以及长期稳定的传输函数。GMS-07是Metronix公司集30多年在研制和生产各种磁场传感器的经验基础上的最新研究成果。与MFS-06一样，MFS-07出厂前经过严格测试和特殊标定。用户可以应用仪器的内部标定功能对GMS-07随时进行标定，或者对其传输函数进行测试。MFS-06和MFS-07都取得了ISO9000-2000证书。
MFS-07技术指标
频率范围： 0.001Hz—50KHz
 0.001Hz—500Hz（斩波器开）
10Hz—50KHz（斩波器关断）
传感器噪声： 3×10-2 *
3×10-4 *
5×10-7 * (斩波器关断)
输出灵敏度： 0.02 V/(nT*Hz)f<<32Hz        0.64 V/nT  f>>32Hz
精确值请参照随机的标定文件
输出电压范围： +/-10V
功能： 对感应线圈施加反馈磁场
接头：标定输入灵敏度： 8极PT02SE12-10S   1.6nT/V
负反馈截断频率： 32 Hz
电源电压： +/- 12V to +/-15V
电流： +/- 25mA
外壳： 牢固，防水的玻璃纤维加筋外壳
重量： 接近5.5Kg
外部尺寸： 长 800 mm, 直径75mm
工作温度： -25℃----+ 70℃
 
图3  MFS-07噪声功率谱（黑线）与磁平　　         图4  MFS-07外观图
静日天然场功率谱（蓝线）对比图
2. SHFT超高频三轴磁场传感器
     它是Metronix公司研发的高频磁场传感器，三个互相垂直的传感器安装在一个支架上，用以测量磁场三分量变化，其技术指标如下：
 道数：3道 相互垂直
 传感器类型：高性能坡莫合同做磁芯的负反馈感应线圈
 频率范围：1-250KHz
 噪声：*
 前放倍数：2000
 不加负反馈灵敏度：12.5nv/（nt*Hz）
 长度：30cm
 磁芯直径：7.5mm
        图5  SHFT 超高频三轴磁场传感器
3. 超低频磁通门传感器FGS-01
适合于观测10秒—100000秒以下天然磁场信号
各种传感器的噪声功率谱见 图6
 图6  MFS-06，MFS-07和FGS-01磁场传感器噪声谱与磁平静日功率谱对比图
八、软件系统及CSAMT发射机技术指标
ADU－07内置网络服务器，运行测量的所有设置均由网络界面控制，任何网络浏览器均可进入，不需要在PC机或PDA上安装任何软件。内置的MAPROS软件执行标准的MT，AMT，远考道，EMAP，CSAMT等现场处理或脱机处理任务。所有的数据处理方法都是建立在robost算法基础之上，此外还含有四种提高信噪比的数据处理方法，以压制不同的噪声干扰（详见GMS-06地球物理电磁场观测系统介绍中的MAPROS去噪功能）。
应用外置的、GPS控制的发射机，可以进行实时叠加的CSAMT和CSEMM观测。
软件系统还具有下列特点：
 32位多用户，多任务，Linux系统?
 集成式网络服务?
 笔记本电脑可把内部驱动器标识为网络驱动?
 通过网络界面或U优盘可安装软件系统?
 工作文件是透明的XML文件?
 可通过网络遥控?
 可修正Linux服务器以集成自己研发的模块?
TXM-01发射机技术指标如下：
最大电流40A
最大电压560V
频带0.01Hz-10KHz
额定功率22KW
电源：380V，3相，50Hz
频出信号：方波或其它波形
由发射控制箱TXC-01控制发射机
由GPS控制发射频率和相位

2008年GMS-07综合电磁法仪用户名单
序号 用户单位 地点 订货数量 日期
1 中南大学信息物理工程学院 长沙 1套 2008年1月
2 北京奇陆地质矿产研究所 北京 4套 2008年4月
3 新疆新地物探测绘公司 新疆 2套 2008年4月
4 中国地震局地球物理研究所 北京 3套 2008年7月