[實用新型]一種多功能的無線數據傳輸地震波勘探儀

有效

• 申請號: 201520694887.9
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN204989496U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 肖柏勛;李太全;劉玉;金彥;葉輝;佘建峽;周超;張佩;劉黎
• 申請（專利權）人: 武漢市工程科學技術研究院
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡紅林

技術領域

本發明涉及一種地震儀，具體地指一種多功能的無線數據傳輸地震波勘探儀。

背景技術

在眾多的地球物理勘探方法中，地震波勘探方法一直有著舉足重輕的地位和作用。特別是在石油勘探和工程物探領域，地震波勘探方法是不可或缺的。眾所周知，在石油資源的前期勘探工作中，地震勘探是主要的勘探方法。可以毫不夸張地說，地震勘探為我國的油氣田勘探工作立下了汗馬功勞。同樣，在我國大量的工程建設中，地震波勘探方法為城市高層建筑、大型廠房、城市地鐵、高速公路、高速鐵路、橋梁、隧道、港口碼頭、機場、水利水電工程、核電站等大型基礎設施的興建作出了非常重要貢獻。相應地，其方法技術已從早期單一的淺層折射波法發展為包括地震反射波法、瑞雷面波法、地震層析成像、工程VSP等在內的多種方法。

地震勘探的關鍵設備是地震勘探儀，地震勘探儀器性能的優劣，直接影響其野外所采集的原始數據的質量。而原始數據的質量好壞，將對地震勘探最終成果的準確與否起著決定性的作用。通常，一臺性能優良的地震儀應具有以下特點：1)大動態范圍；2)較強的抗干擾能力；3)較高的增益和接收靈敏度；4)較高的保真度；5)極低的系統噪音；6)較強的微弱回波信號識別與提取能力。除此之外，工程地震勘探對地震勘探儀還有輕便小巧、操作簡便等特殊的要求。

目前，市場上現有的地震儀器均難同時以滿足上述要求，國際上最先進的地震勘探儀器亦是如此。現有地震勘探儀都是采用電纜方式將主機與各個觀測點的傳感器相連，通過電纜將各個觀測點的地震信號傳輸到中央主機，由中央主機進行現場的數據采集和一些簡單的處理。由于主機耗電量很大，因此在野外工作時，還需給主機配備一體積較大且笨重的蓄電池，以保持主機能有足夠的工作時間。電纜和主機電源不僅大幅度地增加了儀器設備的重量，也給現場工作帶來了極大的麻煩：其一是需要鋪設和回收電纜；其二是由于傳統地震勘探儀的通道數都是由儀器生產廠家事先固定的，且不能改變。而實際野外工作中，不同的勘探方法和目的所需的儀器通道數不同，例如，就淺層二維勘探而言，一臺24道或48道地震儀就可以勝任，但進行三維勘探時，則希望儀器的通道數越多越好。在此情況下，傳統的地震儀往往由于其通道數不夠而表現得力不從心。此外，在石油地震勘探和工程地震勘探中還存在一個共同的問題，即通常情況下，人們都希望利用小的震源能量獲得一個較大的勘探深度，倘能如此，這對二者的貢獻都是非常巨大的。但是，綜觀國內外的地震勘探儀，目前都難以做到這一點，而實際工作中，加大地震勘探深度的辦法都是加大震源的炸藥量和多次覆蓋技術，就加大炸藥量而言，工程地震勘探有時是難以做到的，因為多數場合下，不允許使用大炸藥量進行地震勘探工作。除此之外，一直以來，用于勘探石油的地震勘探儀與淺層地震儀是彼此獨立的，這一問題是傳統地震儀器的通道數都是由廠家事先固定且不能改變所導致的。

發明內容

本實用新型目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種多功能的無線數據傳輸地震波勘探儀，該地震儀基于嵌入式技術和無線傳輸技術，無需電纜和主機電源，具有輕便小巧、通道數和功能多變的優點。

實現本發明目的采用的技術方案是一種多功能的無線數據傳輸地震波勘探儀，它包括：

控制總站，包括微型計算機以及與所述微型計算機連接的第一無線通信模塊；

多個檢測子站，每個檢測子站包括數據采集模塊以及與所述數據采集模塊連接的第二無線通信模塊，每個檢測子站的第二無線通信模塊通過無線信道與所述第一無線通信模塊連接；以及

震源觸發子站，與控制總站連接。

進一步地，所述控制總站還包括嵌入式微程序控制器，嵌入式微程序控制器連接在微型計算機與第一無線通信模塊之間，用于驅動第一無線通信模塊將微型計算機產生的命令廣播出去。

在上述技術方案中，所述數據采集模塊包括依次電信號連接的地震波傳感器、信號調理電路、模數轉換電路和單片機系統，單片機系統與所述第二無線通信模塊連接。

進一步地，所述模數轉換電路為ADS1255模數轉換電路，所述單片機系統為STM32F103單片機。

更進一步地，所述檢測子站還包括電源模塊，該電源模塊分別與信號調理電路、ADS1255模數轉換電路、STM32F103單片機和第二無線通信模塊連接，為信號調理電路提供7V電壓，為ADS1255模數轉換電路提供5V和3.3V電壓，以及分別為STM32F103單片機和第二無線通信模塊提供3.3V電壓。