【电力行业标准(DL)】 水工建筑物强震动安全监测技术规范

1CS27.140
备案号：J915--2009
中华人民共和国电方行业标雅
DL/T 5416—2009
水工建筑物强震动安全监测
技术规范
Specification of strong motion safety monitoring forhydraulic structurcs
2009-07-22发布
2009-12-01实施
中华人民共和国国家能源局
I范围
2规范性引用文件
3总则
4术语和定义·
DL/ T 5416 2009
S监测台阵布置
6监测系统组成与技术要求·
了监测系统的测试、安装与验收-8监测系统的管理与维护
9加速度记录的处埋公析
附录A（规范性附录）水工建筑物囊害检查附录B（资料性附录）强震动监测系统框图附录C（规范性附录）强囊动加速度仪的主要术指标要求
附录D（资料性附录）强霆动加速度仪整机标定方法附录E（资料性附录）脉动测试
附录F（规范性附录）
建台报告格式和要求
附录G（规范性附录）
试运行报告格式和要求
数字强震动加速度仪检测表.
附录H（规范性附录）
附录1（规范性附录）强震动安全监测记录报告单附录」（资料性附录）
条文说明·
安全评估方法
DI/ T 5416 -— 2009
本标准是根据“国家发展改革委员会办公厅关于下达2005年行业标准1计划的通知》（发改办工业【2005］739号）的要求制定的。
本标准的图录A、附录C、附录F、附录G、附录H、附录I为规范性附录。
本标准的附录B、附录 D、附录 F、附录J为资料性附录。本标准中压电力企业联合会提出。聘图
本标准由电力行业大坝安全监测标准化技术委员会口并负责解释。
福量致业
本标准主要起草单位：中国水利水电科学研究院。更地本标准主要起草人：胡晓、苏克忠，郭永刚、常廷改，那国良，彰克中、张艳红、张翠然、黄杨、朱扛、温瑞智，许亮华、张跃武。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标翟化中心（北京市宣武区白广路二条一号，100761）。景测销
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DL /T 5416 2009
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本标准规定了水工建筑物强震动安全监测的台阵布置，监测系统组成与技术要求，测系统的测试、安装与验收，监测系统的管理与维护，加速度记录的处理分析等技术要求。真本标准适用于水电水利工程的1、2级水工建筑物强震动安全监测，其他水工建筑物参照执行。天总丰流建誉迎享aT
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2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随居所有的修改单（不包括勘误的内溶）或修订版均不适用于不标准，然而，鼓励根本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。工共广
GB/T 18207.1防减灾术语，第部分双蛋典通周零GB50011建筑抗震设计规范准
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DL5073水上建约物抗震设计规范冒属DB/T10数字强震动加速度仪DL5180水电板纽工程等级划分及设计安全标准高收通准理、#
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3总则
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3.0.1为了规范我固水工建筑物强霆动安全监测技术工作，以及为确定抗震设计地震动参数和地震烈度提供定量资料，通过强震记录的及时处理分析做出安金评估，采取相应的应急措施，减轻和防止水工建筑物震害的进一步扩展和次生灾害的发生，特制定本标准。
3.0.2监测工作可分为四个阶段，各险段的工作应满足以下要求：用物
可行性研究阶段：提出监测系统的总体布置、监测仪器及设备的数量、监测系统的工程概算。招标设计阶段：提出监测系统设计文件，包括监测系统布置图、仪器设备清单，各监测夜器设施的安装技术要求及工程预算等。
施工阶段：提出施工详图，做好仪器设备的检验、理设、安装、调试和保护，绘制缨工图，编据建台报告和试运行报告。运行管理阶段：加竭台阵的管理与维护，保障监测设备的正常运行。监测资料处理分析及报送。3.0.3台阵布设规定：
4.0.1设计烈度为度及以上的1、2级大坝应设置结构反应台阵，进水塔、避吉开船机等水工建筑物，宣设置结构反应台阵。2设计烈度为度的1级大坝，应设置结构反应台阵。3设计烈度为训度及以上的1级水工建筑物，应在蓄水前设置场地效应台阵。
3.0.4强震动监测仪器应稳定可靠，技术指标应满足工程安全监测器要。
3.0.5在验测物理量上，主要记录地震动加速度。对于1级高十3
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石坝可增加监测动孔隙水压力和动位移，对于1级高混凝土坝可增加监逊动水压力等基他物理量的监测，3.0.6仪器监测应与震害检查结合，当发生有感地或坝基记录的峰值加速度大十0.025g时，应立御对水工慰筑物进行震害检查。覆害检查内容与方法见附录A。
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4术语和定义
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DL/ T 5416 - 2009
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美下列术语和定义适用于本标准。写意量多是量病4.0.1
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强麗动strongmotion
地震和爆破等引起的场地或工程结构的强烈震动。高礼会4.0.2值费
强震动安全监测 strong motion safety monitoring用专门仪器记录强震时，工程结构和场地的地震反应，为评估水建筑物安全而进行的监测。享刻理#潮限重券解4.0.3
测点monitoringpoint
设置强震动加速度传感器进行强震动监测的地点。4.0.4一电盟星特干家服全微车香数尚课价的品加速度仪accelerationInstrument水销直音谢以t国牌靠由加速度传感器和记录器组成的仪器。4.0.5
台站station
设置强震动加速度仪进行强震动监测的地点。单多料4.0.6
台阵array
根据特定的目的，按专门设计布设的多个测点、台姑、测点与台站的组合构成的监测网。
自由场地freeieldS气面微称
不受周建筑和结构振动影响的空旷场地：其水平距离一般离开建筑物1倍高以上。
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场地效应台阵sitearray
记录局部自由场地地震动参数的台阵。师品借首鼠既范量,D
背景振动加速度噪声backgroundaccelerationnoise台阵场地常时微小振动产生的加速度噪。4.0.10
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抗震设计烈度seismicdesigu intensity精雪端男单抗震设计采川的地震烈度值。
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设计地震动参数designparamctersafgroundmotian抗震设计采用的地震加速度时程曲线，加速度反应谱和加逆度峰值。
通道chnnel琴软量教明身更诚必障通量购一个测点通常记录三个正交平移分量的运动，即一个竖向的运动和两个万相垂直的水平方向的运动。每一个分量对应一个通道。
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灵敏度sensifivity
传感器的输出量与指定输入量之比别就就肤需配宣作4.0.14
围measuring range
测量范围
输入信号能够被测量的幅值域。中赔留怕里看喜别4.0.15
动态范围dynamicrange
际管的得务是
满量程和噪声（均方根俏）之比的常用对数与20的乘积，用分贝表示大国康做隔
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生是品，质性我度好自同欣有装天化业真4.0.16
赖率响应freguency response
在定常线性系统中输出与输入之比表示为输入信号频率的函数，通常以幅频特性曲线、机频特性曲线表水帽度、相位与频率的关系。有好的住工，如妞教原只#成全世冒是4.0.17
定触发trigger蒙#美的利集用与量高雪D记录器从等待状态转变为记录状态。通常有阅值触发、长短项比/差值触发、信道加权触发等。或屏量的销卖情到客4.0.18
零心高博品心
青雪监测系统monitoringsystem发情代里量量善由加速度传感器、记录器、计算机、传输线路四部分组成的系统。高家安腿，宝置#
4.0.19要主虎国平水地时款封品电印管理中心centralstationformonitoringmanagement冰型一安装强震动安金监卿管理计算机、软件和相关外国设备的场所。雕腾不量迹等用尔多乱歌强画能宝成原子图品医小一营高素不营家货空国子营医要务量三情请房平尚干本购事理房配量淮务同保新
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5监测台阵布置
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质口市广范随色莎粉解电神满微标道5.0.1强震动安全监测应根据设计烈度、工程等级，结构类型和地形地质条件进行布置。
5.0.2台阵设计应包括确定台阵的类型和规模、布置方案、仪器的性能要求，仪器安装和管通维护的技术要求等。慧制5.0.3台阵的类型包括结构反应台阵和场地效应台阵首5.0.4结构度应台车视测点布智要求：点鲜03
1混凝土士单力坝和支墩坝皮应台阵应在流流坝段和非溢流坝段各选一个最高坝段或地质条件较为复杂的坝段进行布罩。测点应布罩在坝顶、坝坡的变坡部位或2/3坝高附近，坝基和河器自士场处。传感器测量方向应以水平顺河向为主，重要测点宜布成水平顺河向、水平横河向、竖向三分量。零中最2混凝挑坝反应台阵应在热冠粱从项顶到坝基布置2-4个测点：在1/4拱阐处，职肩处沿页携各布置【个测点：拱座沿不同高度处布置2~3个测点：河谷自山场布置-个测点。传感器测量方向应布成水平径向、水子切向和竖向三分量，次婴测点传感器可简化成水平径向。
3土石坝反应台阵测点虚布置在最高坝段或地质条件较为复杀的坝段。測点应布置在坝顶、坝坡的变坡部位，坝塑和河容自由场处，有条件时宜布设深孔测点。对于项线较长者，宜在项质增加测点，测点方向应以水平顺河向为主，单要测点宜布成水平顺河向、水平横河向，坚向三分量。对于至要的滥洪道建筑物宜进行布点，
4进水塔反应台阵应沿高程布置：塔基、塔顶、塔高2/3处的附近。官布置成三分量。
5垂直升船机反应台阵测点布置在塔柱和承船箱上，塔柱测8
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点布管在塔基、塔顶及沿塔柱高度方向刚度有较大变化处。承船箱上测点宜布置成三分量。
5.0.5场地效应台阵的测点宜布置在河床膜盖层、基岩、区域活动性断裂带、坝址峡谷地形处。应布成三分量。能无四限电食诚由店品
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6.监测系统组成与技术要求
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6.0.1监测系统由加速度传感器，记录器、计算机、传输线略四部分组成。监测系统框图参见附录B。6.0.2加速度传感器的主要技术指标见附录C中的表C.1。6.0.3记录器出数据采集单元、癌发单元、存储单元，计单元、通信单元、控制单元、显示单元及电源单元红成。记录器一般采用类中或分收置。主要技术指标见附录C中的表C.2，6.0.4应安装监测仪器专用地线，接地电阻省小于42。6.0.5结构反应台阵监测设备宜配备多通道数字强震动加速度仪。场地效应台年宜配备三通道数字强震动加速度仪。6.0.6信号传输辅助设备应配备程控电话或网络等通信手段，并敬好接地保护措施。可电每声品：6.0.7 计算机系统。
台站强震动加速度仪触发后可自动拨号或进行网络通信至计算机系统。
小2应配备适合工业应用环境，有较高运算速度和较大存储容底的工业PC机，并宣配有打印机，扫描仪等外围设备。3宣配置便携式计算机作为移动工作站。盟销质业计按喜4配置强震动加速度记录处理分析软件。面的#越如客
6.0.8传输线路。直直吃
采取电缆或光纤进行有线传输方式。传感器应通过电缆，将信号传输到记录器，电缆来川芯屏蔽电缆，不得设置在具有强电磁扰设客的附近：露天电缆宜穿入钢管加以保护，并采取接地保习措施。台站至监测臂理中心之间通信网络可报据需要采用光纤、电话线以及无线等通信介质：6.0.9台站。赔想玩业台率量尚置在请和质前殖上-划忙10
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1台站的抗囊设计应符合DL5073的婴求。商变开台站辅助设施：
1）具备220V市电电源并配叠不断电源，其容量应使仪器在市电停电条件下能继续工作不低于1天。电源避霸器接地电阻应小于102，#家鹭方地码22
3）应敷设电话线路或光缆。
鲁4）电源、传输线路和GPS应分别安装防雷装置。55GPS天线应安装在掌外，离地面高度2m以上的开阔印
位置，应保证能接收到有效的卫星信号，感信严3台站环境要求：
牌1）温度应满足监测设备运行要求，宜在-5℃～+65℃之断间，
重陈2）相对湿度不大于90%卖降胖痛通重清6.0.10管理中心。
1管理中心宜布置在大坝管理部门防近，应具备足够的设各和人质工作空间房屋建符合B500的抗靠设计要求信通2配罩可乾的供电电路和防雷接地。款商诚创市断3能通过计算机对现场监测系统进行数据采集和控制。情响4与本系统以外的计算机网络设有连接接口，以便与上级主管单进行选程传输。
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品国健尚习道创
3品人平
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益通五理房理班，地康划
财天健建商班协床音神事国建最电家的家健型
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7监测系统的测试，安装与验收
谢进量
天干波不工建随了书单的市插
集面面牌
7.1强展动加速度仪的检验
7.1.1强震动加速度仪应在有资质的实验室超低频标准振动台上进行整机标定。仪器整机标定方法参见附录D。7.1.2强震动加速度仪安装前，应进行测试验收。7.1.3对加速度传感器进行外观检查和功能测试（阻店与自振频率测试），按照DBT10规定方法和附录C.1加速度传感器的主费技术捐标，进行灵激度、线性度、划量范围、满慢程输出、噪声、动态范围、幅频特性、频特性、横向灵敏度的测试、态耗电申流测试。
7.1.4对记录器进行触发功能，本地和远程通信功能、控制功能测试。按思DBT10规定方法附录C2加速度记灵器的主要技术指标，进行噪卢、动态范围、分辨力、幅频响应、带通滤波器！守时精度、校时精度的测试。酒膜受更博牌健理量心72监测系统的安装
恩动工光处
7.2.1监测墩便养试精师香身导类有
世单堂
1加速度传感器应固定安装在现浇的凝土监测墩1监测墩出露部分尺寸长、宽、商，宣为40cm×40cm×20cm，项面要求平整，验体智现出导绒密人打靠2监测墩应与被测物牢固连成一体，其建造要求是：宣在共带里唯在滤凝土坝及在新鲜基岩上，现浇混凝土观测墩前，基置点当应先将接触确打毛，并打孔预插筋，冲洗干净后，毒保，用涯凝上现浇，待一后，将加速废传感器底板用环氧是树脂或螺格加以固定。尚应外加保护罩。12
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2）在土石项及土法上现浇混凝观测墩时，应先汗挖深0.8m-~1.0m，再进行指筋，而后现浇混凝上观测墩，果妞更等加速度传感器宜通过盟栓或可靠的粘合剂固定在观心现测墩上。尚应外加保护罩。·具全耐通3）面定前，应使加速度传感器符合设计要求的方位和初通通效动方向，五旅三爽
7.2.2信号传输
1宜采用多芯屏蔽电經，布线不得设置在具有强电磁千扰设备的附近。混凝土坝电缆多沿坝内竖井，廊道、电缆沟铺设，土坝可沿坝体在电缆沟内铺设。室外电缆宜穿入钢管内加以保护，并采用接地保护措施。
2传输电缆线应尽最减少接头。接头处应焊接牢固，并做好导线的绝缘屏极，
飞3铺设电缆时，应避免电缆承受过人拉力，以防受损。理压、
7.3监测系统的检查。设重和调试7.3.1强震动加速度仪安装后，应进行检查，确认各通道的极性和加速度传感器的零位。优一以费是需，专思的内参7.3.2设肾仪器参数。
7.3.3设定通道极性
7.3.4测试背景噪声。
新，学承关品语在营惠
7.3.5功能试验标定记录。备能。7.3.6人工触发试验。录修通监减GPS同步检测，
双向通信遥测试验。论随量医承航监测台阵运行正常后，应进行场地的脉动和水工建筑物的7.8.95
脉动反应测试，记录脉动加速度时问过程和进行分析，场地脉动和水工建筑物的脉动反应测试的具体要求参见附录E。检鲜装观理临画，值保销和统质动家歌，完尚8满
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7.4监测系统工程验收
原士就蓝商
7.4.1台阵建设完成，应编写出建设报告，报告内容见附录F。7.4.2试运行满3个月，应编写出试运行报告，报告内容见附录G。7.4.3对监测人员应究成技术培训。量7.4.4在完成前面三项任务的基础上，可申请进行监测系统验收。监测系统验收应准备的资料：
厚1强震动安全监测系统设计报告。2强震动安全监测系统建设报告。面最随品
73强能动安全监测系统试运行情况报告。事盘鞋举慧家3相关的仪器、软件使用说明书等技术资料。摄单紫都稳
全辉者造，禁点
地就售，随性、框摄特性，高就卖的备量就受体单电营动比大承重净重造机物音
信国业
高保战障、国馨药里
美施当
更皮心看生集持
好信海造得品国
T爱：钱百耐的前货
营专加奥欢饰
电国置化T
型鸡真名设时蛋
网奶#点
尚绿骨所非流
为室营神装营老零安到包
单可民中，老为国物人
光增神意的祥限宝人工
新定国
全中限电电理歌#中理控一飞彩家心了中尊商重江章品血普电工
典创味加直惠项动
量需主尊能程加美用职血班配婴牌以具健工承牌网康通国品的必，外自保警理
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置第划童事8监测系统的管理与维护更乐欢
电水订酒医家位
中OT电城格乐
康电新建售
8.1一般规定
8.1.1强震动监测系统的管理应纳入大坝安全监测的日常工作。8.1.2对监测人员应经过培训上岗。8.1.3邀回检测分为远程访问、月邀回检测、年度巡回检测和特别邀回检测四类。
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8.2远程访问
8.2.1每月远程通信检查至少3次。大加配重儿各驰道
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8.2.2构查内容：仪器参数设置、触发事件数、加速度传感器零位电压、GPS天线状态、电池电压。量
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8.3月巡回检测
医一绘型
8.3.1每月对强震动加速度仪进行一次常规检测。检测的内容是：复
1以标准时闻校对仪器时钟。
理2强震动记录器面板检查，各开关是否放在待触发位置上。重地3检测直流电源电压是香正常。检查各通道记录显示是否正常。厚生做量服享需4
要5恢复仪帮至待触发。临厚尼
检查后应填写检测表，检测表见附录H，重造行送地
联更障
8.4 年度巡回检测
8.4.1每年对强需动加速度仪进行一次全面检测。检测包括加速度传感器、信号传输印强震动记录器。并对8.4.21
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仪器的总灵微度进行一次标定。8.4.3不得同时对两套以上处于待触发的仪器进行标定，以尽量减少游记地囊的可能性。
8.4.4台阵仪器检测合格后，应进行场地脉动和水工建筑物的动反应测试，记录脉动加速度时间过程，8.4.5场地脉动和水工建筑物的脉动反应测试结束后，应对测试记录进行计算分析。
8.4.6年度巡回检测完成后，应编写年度强震动安全监测报告。8.5特殊巡回检测
B.5.1在发生强雷中、暴雨、有感地震等特殊情况下，应及时检查强震动安全监测系统工作状况。8.5.2检查台阵仪器后，应填写检测表。检测表见附录H。出产好无，命
点国建月
理自餐业品好信型奶真皮健家程务，！特意
山管凯好天器学服理原更导
服香求事直直件
亚美平盟质国星
无推补型品办置：2
用情事电造堂
龙面鲜迎
国团国全司费龙更如示西需身验和面旺美，我能研号意惠脑好宝通处·16
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9加速度记录的处理分析
9.0.1在获得强震动加速度记录后，应及时读取各个通道最大加速度值，并复制备份，按照规定格式形成包括头段数据和记录波形数据两部分的未校正加速度记录。9.0.2获得场地加速度峰值大于等于0.025g的记录后，应填写监测记录报告单，并报告上级主管单位。监测记录报告单的内容，包活地囊发生的时间、各通道地震记录的最大加速值、各通道地震记录的时间长度等，见附录。9.0.3及时根据强震动安全监测台阵各个测点的记录和预存的抗震设计计算求得的各个测点能抗御的最大加速度值，对大坝进行安个评估，可划分成三个等级：安全（绿色。即建筑物一般不会出现害。2臀惕（黄色）即建筑物可能出现局部损坏。经一般修复即可正常使用。
3危险（红色）。即建筑物遵遇超设计地麗时：建筑物可能出现破坏：应及时采取应急措施。安全评估方法见附录J。
9.0.4场地峰值加速度记录大于0.002g时，应对加速度记录进行常规处理分析，其内容包括：
［校正加速度记录：对未校正加速度记象波形数据进行零基线和仪器频率校正，形成校正加速度记录。2速度和位移时程：对校正加速度记录波形数据进行次二次积分计算处理，形成速度时程和位移时程。3反应谱：对校正加速度记录计算5个阻尼比值（0，0.02，0.05，0.1，0.2）的反应谱，
4傅里叶谱：对校正加速度记录计算傅里叶谱，17
-iKANiiKAca-
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附录A隆
（规范性附录）
水工建筑物霞害检查期原所骨专1.0.A.1震害检查项目：包括坝体、坝基、坝肩、引水建筑物、泄水建筑物、发电厂房、近坝库区岸坡等工程。A.2囊害检查方法：一般采用目视、互听、手摸直观方法对工程表面和异常现象进行检查：必要时可采用坑槽探、物理勘探、钻孔等方法对内部、水下部位、坝基进行检查。A.3震害类型：
达热戴健通菌
A.3.1建筑物震害：纵向裂缝、横向裂缝、水平裂缝、伸缩缝错位、坝体滑坡、沉陷、位移、坝体渗漏等。A3.2地基震害：喷水旨钞、不均匀沉陷、地裂缝、地震断层、地基渗漏等
A.3.3、边坡震害弧形裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等。A.4震害等级划分：应振据震害的有无，震害的类型，需害的轻重，以及震害对工程安金可能造成响程度，持需害划分成无明显囊害、局部损坏、破坏、溃决四个等级。工
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DL / T 5416 -- 2009
DL7T 5416 2009
附录C
（规范性附录）
强震动加速度仪的主要技术指标要求强震动加速度仪主要技术指标要求见表C.1、装C.2。，量市表 C.1加速度传感器的主要技术指标项育
横量程输入
动态范假
顿率响应
分跳力
系统碟声
触发模式
满扭控输出
数率再应
动态流围
线度误落
极向烫敏度比
噪声高方根值
婴位移
运行站境遗度
非对湿
±2g ±4g
技术指标
±2.5V或±5.V：单端、差分切选OHz~-s0Hz
≤1%【包括角偏差）
-20C-+63℃
强虞动记录器的主要技术指标
技术指标
±2.5V或=5V，单端、差分输人可选oe
OHz50Hz
216位
江SE均方根值）
闻值蚀发，STA 与 LTA 膜，比值触发、手动独发等项目
采梓率
快间服务
数据存储
逍询延迟
零点鼠
环瞻温度
环境湿度
表C.2(续）
技术清际
50,100，200,500sps可视效
DI./T5416--2009
标准UTC，内靠时件精度优于10*，(GPS校时随度优予ImsR5-232时实数据流电口，通信速率9600.39200,57600.115200big可选
请智盗写补
CMOS静添或RAM间态盘，容量三16M学节，可扩究客最100pvrc
包括证信程序，图形显示程序，其他谢用轻序息监控，命断命令-20℃~+65T
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