[發明專利]測量井下微震的專用數字地震儀

有效

• 申請號: 201110445737.0
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102628961A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 郭建;劉光鼎;徐善輝;張正峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所;北京吉奧菲斯科技有限責任公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/24;G01V1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于井下微震檢測的新型數字地震儀，其特征在于用于檢測井中壓裂時產生的地震波，其觀測系統是以井口為圓心，由多個同心圓組成，形成圈狀結構，每個圓周上設置的接收點數可以不同，一般隨著圓周長的增加而增加，以保持接收點分布均勻；

其硬件部分由中央控制操作系統CCOS、根節點RU、交叉節點XU(Cross?Unit)、電源節點PU、采集鏈AS和光纜FL等六大單元組成；所述中央控制操作系統CCOS是整個儀器的控制中心和數據回收中心，實現人機交互、排列控制、采集同步、數據回收、質量控制等功能；所述根節點RU通過千兆網線與中央控制操作系統CCOS連接，并根據儀器容量的要求提供1-2個千兆光纜接口與交叉節點XU連接；所述交叉節點XU具有2個光纜接口，可以通過光纜FL串接，并與根節點RU相連接；同時交叉節點XU具有2個專用通信接口，連接由采集鏈AS和電源節點PU任意串接形成的采集線AL。

2.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所有采集數據均實時傳送和記錄，具有超長的數據采集和記錄能力，可以連續采集幾天、幾周甚至幾個月。

3.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述觀測系統：①由多個同心圓組成，形成圈狀結構，第i個同心圓的半徑為Ri，i＝1，2，…，max，最小圓的半徑為R1，最大圓的半徑為Rmax；②相鄰接收點的半徑方向間距簡稱徑距DRi＝R(i+1)-Ri；③相鄰接收點圓周方向的弧長間距簡稱弧距為DLi，并有DLmin≤DLi≤DLmax，其中最短弧長為DLmin，最長弧長為DLmax；④第i個圓周上布設Mi個接收點并均勻分布，并且Mi＝N×2m，N＝3，4，5，6，7，8，…；m＝0，1，2，3，…，即每個圓周上布設的接收點為最內圈的2倍數，最內圈除外。

4.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述中央控制操作系統CCOS置于儀器車上，是整個數字地震儀的主要控制單元，硬件部分由計算機服務器Server、網絡交換機Switch、客戶計算機終端PC、存儲設備Storage?device、繪圖設備Plotting?equipment和GPS等組成；軟件由操作系統軟件和控制操作軟件等組成；GPS除提供位置坐標信息外，還給儀器授時。

5.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述根節點RU由高速交換模塊SM、控制模塊CM和電源模塊PM等組成；高速交換模塊SM提供數據交換功能；控制模塊CM根據中央控制操作系統CCOS的指令實現對高速交換模塊SM的控制；電源模塊PM為各模塊提供電源支持。

6.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述交叉節點XU由高速交換模塊SM、控制模塊CM、電源模塊PM和GPS模塊等組成；數據交換模塊SM為千兆交換機模塊，千兆接口分別連接上一級交叉節點XU和下一級交叉節點XU；控制模塊CM具有2個專用通信接口分別連接兩邊的采集鏈AS。

7.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述電源節點PU由控制模塊CM、電源模塊PM和GPS模塊等組成；控制模塊CM具有2個專用通信接口分別連接上一級和下一級采集鏈AS。

8.根據權利要求1所述地震儀，其特征在于所述采集線AL可以由電源節點PU和采集鏈AS、采集鏈AS和采集鏈AS任意串接形成；采集線AL上的電源節點PU給兩邊的采集站AU提供電源供給，電源節點PU的供電能力確定了二個電源節點PU之間的最多采集站個數。

9.根據權利要求1或者2或者3或者4或者5或者7或者8所述地震儀，其特征在于所述的采集鏈AS由若干個采集站AU通過電纜連接而成，采集站AU采集數字檢波器的信號，并通過專用通信接口進行通信和數據傳送。

10.根據權利要求9所述地震儀，其特征在于所述采集站AU由控制模塊CM、電源模塊PM和GPS模塊等組成；控制模塊CM具有2個專用通信接口分別連接上一級和下一級采集站AU，具有一個專用接口連接常規檢波器或MEMS等傳感器；電源由電源節點PU通過通信接口采用“鬼對”方式遠供，電源模塊PM把所供的72V轉換成采集站AU所需的各種電壓。