Trimble 5700 System Set-Up and Operation

1.   Trimble 5700 receiver w/ CompactFlash card
2.   Trimble Lithium Ion batteries (2) or external battery back
3.   Zephyr or Zephyr Geodetic antenna, w/ antenna cable and brass tripod adapter

4.   Fixed-height tripod

setup

1.   Remove the Zephyr or Zephyr Geodetic antenna from the case, and screw in the brass tripod adapter.



2.   Stand the fixed-height tripod on its center tip, loosen the brass thumbscrew in the side of the top mounting plate, insert the brass adapter on the Zephyr antenna into the mounting hole, and then tighten the thumbscrew.



3.   Remove the cover from the cable socket on the antenna, and then screw the angled connector on the yellow antenna cable on to socket. Be careful to keep the cable untangled; you can safely assume that most of these specialized cables cost well over $100!



4.   At the base of the tripod, flip the lever to release the center leg, and then extend it fully to the 2-meter mark. There is metal pin attached by a wire to the base of the tripod. Insert the pin through the holes in the rod at the 2-meter mark, then put the weight of the tripod on to the center pole so that the pin is pushed firmly against the clamp body.



5.   Now flip the lever to lock the clamp.



6.   Carefully place the tip of the center pole at the exact spot on the ground that you wish to survey (in this sample photo, it is the corner of a floor vent).



7.   Two of the side legs have squeeze clamps at their upper end.



To release them from the tripod base, squeeze the clamp and lift the leg up so that the tip clears the base.



Angle the leg away from the tripod body and flip the lever to release the lower clamp on the leg. Extend the lower portion of the leg all the way, and then lock the clamp again.



8.   Finally, use the squeeze clamp to extend the leg all the way to the ground, forming a stable angle with the center pole. Repeat this operation with the second leg that also has a squeeze clamp.



9.   The third leg is different; instead of a squeeze clamp, it uses a thumb screw to tighten the upper section. Loosen this thumbscrew, and then extend the leg and place its tip as you did on the other two legs. Be sure to leave the thumbscrew loose. At this time, if your are on soft ground, you should use your foot to push each of the three legs (not the center pole)into the ground.



10.  The tripod must be completely level to get an accurate measurement. Locate the bubble level mounted on the side of the tripod.



Place a hand on each of the squeeze clamps, squeeze them to release their lock, and very carefully push or pull to align the air bubble in the level within the inner marked circle. When you have the tripod level, release both of the squeeze clamps, and check your level again. If it is still level, lock the thumbscrew on the third leg, and you are finished with the tripod.



11.  If the field case for the receiver you’re using has cable pass-through (a black, round plug in the side of the case), you can unscrew it and thread the antenna cable through the opening (this will let you put the receiver and batteries in the case with the lid shut). Regardless of which case you’re using, the next step is to remove the cap for the antenna connector on the 5700 receiver, and then connect the yellow antenna cable.



12.  For power, there are two options. A pair of lithium-ion batteries can be inserted into the bottom of the 5700 receiver, or an external battery pack can be plugged into it. When plugging in the battery pack, be sure that the red dots align on the plug and connector. The battery pack can be plugged into either connector 2 or 3 on the receiver.



13.  When disconnecting the battery pack, release the plug by pulling on the steel wire loop attached to it.



 operation

1.   Turn on the 5700 receiver by pressing the green power button. The unit will do a quick self-test, and will indicate healthy batteries by green lights for the A & B positions (if you only have one battery or battery pack connected, only one of the battery lights should illuminate).



2.   At this point in time, record the start time for this location on the GPS log form. Press the blue button to begin logging.


The red SV Tracking LED below the satellite icon indicates the status of satellite tracking:

• Slow flash – Tracking four or more satellites.
• Fast flash – Tracking three or fewer satellites.
• Off – Not tracking any satellites.
• On – The receiver is in Monitor mode, and is checking for new firmware to install.

The yellow Logging/Memory LED below the blue Logging button indicates the status of data logging and memory usage:

• On – Data is being logged.
• Slow flash – Enough FastStatic data has been logged. Alternatively, if the red SV Tracking LED is on solid at the same time, the receiver is in Monitor mode, and is checking for new firmware to install.
• Fast flash – Data is being logged but memory is low.
• Flash – The receiver is in Sleep mode, and will wake up five minutes before the scheduled start time of a timed application file.
• Off – Data is not being logged, or the CompactFlash card is full.

.3. Take a clear photo of the tripod, making sure the actual survey point is very clear. Record the photo number on the GPS log form. Record the direction you were facing when you took the photo. Enter a clear description of the location, so that it can be easily located again.

 4.   For a FastStatic (also called “RapidStatic”) position, you will run the receiver for 20 minutes. At the end of this time, you should see both the Logging (yellow) LED and the SV Tracking (red) LED doing a slow flash. If the receiver shows to have successfully logged a FastStatic point by this behavior, press the blue Logging button for 2 seconds to stop logging, and then press the green Power button for 2 seconds to turn off the receiver. If the Logging LED is still “On” (not flashing), check that the SV Tracking LED is in slow flash mode; if it is in fast flash mode, then it is not tracking enough satellites to record adequate data. The receiver can be left running for an extended time, if necessary, until it indicates that enough FastStatic data has been logged.

5.   Record the End Time for this location on the GPS log form.

Dis-assembly is the reverse of Setup. A few things to keep in mind:       

Coil antenna cables in large loops so that they have no kinks or bends in them.

Be very careful with tripod points – they really can hurt people!

Make sure that the legs are properly locked after you’ve folded up the tripod.

When returning CAST equipment, it must be completely clean. Dust, dirt, grass, etc., are unacceptable – clean it up!

Geophone

Geophone adalah sebuah tranduser pergerakan tanah yang sangat sensitif. Dalam seismik eksplorsi, geophone yang umum digunakan adalah tipe moving coil, yaitu kumparan yang bergerak di dalam medan magnet. Prinsip dasar/azas fisikanya mengikuti hukum Lentz.

Gambar 1. Hukum Lentz

 Hukum Lens berbunyi : “Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”.

Hukum Faraday menyatakan bahwa massa yang dihasilkan dalam suatu sistem sel elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik yang mengalir dalam sel tersebut. Besarnya muatan listrik yang terjadi dalam sel merupakan hasil kali antara kuat arus yang dialirkan dengan lamanya waktu elektrolisisnya. Pernyataan ini merupakan prinsip dasar Hukum Faraday yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Dalam sel elektrokimia, massa zat yang diendapkan pada suatu elektrode sebanding dengan besarnya muatan listrik (aliran elektron) yang terlibat di dalam sel.
2. Massa ekuivalen zat yang diendapkan pada elektrode akan setara dengan muatan listrik yang dialirkan ke dalam sel.

Secara sederhana, hukum Lentz diperlihatkan pada gambar 1. Hukum ini menyatakan bahwa "Apabila sepotong kawat konduktor listrik yang panjangnya l digerakkan dengan kecepatan v di dalam medan magnet B maka akan timbul arus listrik sesaat dalam kawat tersebut.

Geophone merubah energi getaran/vibrasi menjadi energi listrik. Dalam geophone kumparan akan bergoyang (naik dan turun) di dalam medan magnet akibat adanya getaran tanah. Sesuia dengan hukum Lentz maka muncullah arus slitrik di dalam kawat konduktor.

Komponen Utama dari sensor Geophone antara lain :

1. Magnet Permanen
   Magnet permanen diletakkan menyatu denganpermukaan bumi, sehingga ketika bumi bergetar maka magnet akan mengikuti arah getaran vertikal bumi apabila ada gelombang seismik yang menjalar di permukaan bumi.
2. Lilitan Kawat
   Lilitan kawat ini tergntung pada pegas dan akan bergerak ketika ada gelombang seismik datang.

Gambar 2. Skema Sensor Geophone

Proses sinyal analog diubah menjadi sinyal digital

Dalam survey geofisika, geophone digunakan dalam eksplorasi seismik, yaitu salah satu metode geofisika eksplorasi yang berdasarkan pada pengukuran gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah yang kemudian direfleksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya menggunakan pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan, air gun ataupun ledakan dinamit.

Gambar 3. Geophone

Gambar 4. Metode Seismik

Karakteristik geophone yang paling penting adalah tanggapan frekueinsinya ( frequency response). Kita menginginkan bahwa amplitudo sinyal yang keluar dari geophone tidak berubah di atas suatu nilai batas frekuensi diri. Dengan kata lain, untuk bermacam-macam harga frekueinsi diri tersebut kita harapkan keluaran geophone tidak berubah.

Sampling Rate dan Efek Aliasing

Secara umum, sinyal terbagi dua yaitu sinyal analog dan sinyal digital. Kadang orang menyebut sebagai data analog dan data digital. Sinyal seismik merupakan sinyal analog yang terbentuk secara alamiah sesuai dengan getaran tanah. Sensor atau transduser penangkap sinyal seismik adalah geophone. Prinsip kerja sensor geophone adalah memunculkan arus induksi akibat dari gerakan lilitan kawat di sekitar medan magnet (Hukum Faraday). Lilitan kawat tersebut digantung pada pegas ringan yang membuatnya turut berosilasi ketika ada getaran tanah. Arus induksi yang muncul di lilitan kawat berbentuk arus bolak balik yang teredam dan bersifat analog kontinyu. Arus analog ini kemudian dikonversi menjadi tegangan analog bolak-balik sehingga dapat terbaca dengan mudah di layar osiloskop.

Agar sinyal seismik dapat diolah menggunakan komputer, maka sinyal seismik yang mulanya berupa analog harus dikonversi menjadi sinyal digital. Proses pengkonversian sinyal seismik dilakukan dengan cara pencuplikan (sampling). Pencuplikan sinyal seismik adalah proses pengambilan data sinyal pada saat tertentu secara teratur dan berurutan dalam suatu interval waktu pencuplikan (sampling rate). Pada umumnya, interval waktu pencuplikan adalah 2 ms dan 4 ms. Dalam besaran frekuensi, itu sama saja dengan 500 Hz dan 250 Hz.

Sinyal seismik bersifat band-limited, artinya pada sinyal seismik terkandung sejumlah frekuensi. Tidak ada sinyal seismik yang hanya memiliki frekuensi tunggal. Rentang frekuensi seismik adalah berkisar antara 15 Hz (frekuensi rendah) hingga 120 Hz (frekuensi tinggi). Agar frekuensi tinggi sinyal seismik dapat direkam secara baik, maka besarnya sampling rate yang dibutuhkan minimal adalah 480 Hz. Menurut kriteria Nyquist, sampling rate harus 4 kali lebih besar dari frekuensi yang terkandung pada sinyal seismik.

Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi tertinggi sinyal seismik yang ingin direkam pada saat survei akan berlangsung. Tetapi pada kenyataannya, besarnya sampling rate dalam perekaman sangat bergantung pada kemampuan instrumentasi perekaman yang digunakan, dan biasanya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat instrumen tersebut. Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam. Jika sampling rate di-setting terlalu besar maka berakibat adanya aliasing.

Efek aliasing adalah fenomena begesernya frekuensi tinggi sinyal seismik menjadi lebih rendah yang diakibatkan pemilihan sampling rate yang terlalu besar (kasar). Sehingga informasi yang didapatkan akan jauh berbeda dari frekuensi yang dikandung oleh sinyal seismik aslinya.

GSR Sistem Perekaman Tanpa Kabel

Geospace GSR instrument

Geospace GSR instrument

Geophones GS One instrument.

Geospace LiPo baterry instrument

Geospace LiPo baterry instrument

Geospace LiPo baterry instrument

GSR Crew

GSR at Swamp

GSR

line viewer instrument

line viewer instrument

Instrument

Shooter

Geospace data management system instrument

Geospace data management system instrument

Penjalaran Gelombang Seismik

Untuk memahami penjalaran gelombang seismik pada bawah permukaan
diperlukan beberapa asumsi sebagai berikut :
1. Panjang gelombang seismik yang digunakan jauh lebih kecil dibandingkan
dengan ketebalan lapisan batuan. Dengan kondisi seperti ini
memungkinkan setiap lapisan batuan akan terdeteksi.
 

2. Gelombang seismik dipandang sebagai sinar yang memenuhi Hukum
Snellius, Prinsip Huygens dan Prinsip Fermat.

Hukum Snellius : Hukum Snellius menyatakan bahwa jika cahaya datang dari medium yang kurang rapat menuju medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya cahaya yang datang dari medium yang lebih rapat menuju medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal.

 

 

Prinsif Huygens:Prinsip Huygens menyatakan bahwa setiap titik-titik pengganggu yang berada didepan muka gelombang utama akan menjadi sumber bagi terbentuknya deretan gelombang yang baru.

Jumlah energi total deretan gelombang baru tersebut sama dengan energi utama.

 

Prinsip Fermat: Prinsip Fermat menyatakan bahwa jika sebuah gelombang merambat dari satu titik ke titik yang lain maka gelombang tersebut akan memilih jejak yang tercepat.

 

3. Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan setiap lapisan menjalarkan
gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda-beda.
 

4. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan
kecepatan gelombang pada lapisan di bawahnya.

5. Semakin bertambahnya kedalaman lapisan batuan, maka semakin kompak
lapisan batuannya, sehingga kecepatan gelombang pun semakin bertambah
seiring dengan bertambahnya kedalaman.