[發明專利]一種適用于井下槽波地震儀

在審

• 申請號: 201910579752.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110231655A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 楊陽;胡鑫;俞小露;楊焜;陳靜
• 申請（專利權）人: 合肥國為電子有限公司
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/52
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟;金凱

一種適用于井下槽波地震儀，可解決現有的槽波地震儀存在無法實時監控數據質量或者需要使用超長的電纜作為炮線施工復雜的技術問題。包括依次連接的主機、主控交叉站、采集站、地震傳感器，其中，采集站將地震傳感器的信號采集并數字化之后向上傳輸給主控交叉站，主控交叉站上傳到主機；采集站采集整條測線上地震傳感器數據；還包括觸發記錄儀和爆炸機，觸發記錄儀通過兩根線連到爆炸機，爆炸機起爆時觸發記錄儀檢測到這兩根線短路，然后記錄觸發時刻。本發明省去了超長的炮線，實現實時監控數據質量，并且無論采集通道數有多少都僅需要在觸發時刻記錄儀和主控交叉站中安裝GPS設備以及恒溫晶振，極大降低了系統功耗，大大提升了實用性。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探設備領域，具體涉及一種適用于井下槽波地震儀。

背景技術

槽波地震勘探法是在井下煤層開采工作面內進行的，地震測線接收點和激發點沿煤巷道布設，直接探測煤層內地質構造或其他地質異常體。最常見的勘探法是反射法和折射法，槽波地震儀就是在井下使用這種方法的地震儀設備，其與地面上使用的普通地震儀并無本質區別。

目前市場上比較代表性的有兩種槽波地震儀，其一是中煤科工集團的YTZ3型礦井地震儀，另一種是德國SummitⅡEx系列槽波地震儀。然而他們都有明顯的缺點，YTZ3是一種分布式獨立采集地震儀，多個站之間不通信，無法實時監控數據質量。且其施工方式復雜，所有采集站工作前必須先在井上上電來同步GPS信號，之后再帶到井下工作。另外其采集同步精度較低，8小時誤差可達1ms。而SummitⅡEx系列是一種有纜地震儀，但是其重大缺陷是震源和采集系統是通過電纜相連接，這個電纜在井下長度可以達到數公里，收放線都是極大工作量，并且這么長電纜阻抗較大，觸發靈敏度也會相應下降。并且井下煤層的阻礙使得無線傳輸大打折扣，傳統的遙控爆炸方式受到明顯限制，也無法通過遙爆方式取代有線炮線。針對這些問題本專利設計出一種適合于井下使用的槽波地震儀，它既可以實現實時采集數據質量監控，又不需要使用有線炮線。

發明內容

本發明提出的一種適用于井下槽波地震儀，可解決現有的槽波地震儀存在無法實時監控數據質量或者需要使用超長的電纜作為炮線施工復雜的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種適用于井下槽波地震儀，包括：

包括依次連接的主機、主控交叉站、采集站、地震傳感器，其中，采集站將地震傳感器的信號采集并數字化之后向上傳輸給主控交叉站，主控交叉站上傳到主機；

所述采集站采集整條測線上地震傳感器數據；

還包括觸發記錄儀和爆炸機，觸發記錄儀通過兩根線連到爆炸機，爆炸機起爆時觸發記錄儀檢測到這兩根線短路，然后記錄觸發時刻。

進一步的，所述觸發記錄儀內部包括MCU ，以及分別與MCU通訊連接的GPS接收器、恒溫晶振OCXO一、以太網ETH及SD存儲卡；

每次工作之前觸發記錄儀先通過GPS接收器在井上獲取到GPS信息，之后通過恒溫晶振OCXO一持續計數，每次檢測到觸發信號的時候會記錄下恒溫晶振OCXO一在GPS接收器鎖定之后的總計數，并且存入到SD存儲卡。

進一步的，所述主控交叉站包括FPGA，以及分別和FPGA通訊連接的CPU、8片ADC、以太網收發器ETH1和ETH2、GPS模塊以及恒溫晶振OCXO二；

主控交叉站在工作開始之前在井上上電通過GPS模塊獲取到GPS信息之后再拿到井下工作；

所述主控交叉站工作時通過恒溫晶振OCXO二持續計數并在整個井下工作期間都不復位。

進一步的，所述采集站為N，N為大于或等于1的自然數；