[实用新型]地震勘探编译码器

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种地震勘探仪器，特别涉及一种地震勘探编译码器。

二、背景技术：

在目前进行的地震勘探中，绝大部分均采用遥控编译码器同步系统来激发产生地震波，由于现有的编译码器难以满足正常地震勘探工作需要，其误差较大，安全性能不高。

三、实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种地震勘探编译码器，起爆时间同步精度高、点火起爆电压可调、具有多重防止电爆管意外起爆的安全措施。

其技术方案是：主要由外壳底座、操作开关及电路系统组成，外壳底座上设有外壳上盖和把手，外壳上盖上设有液晶显示面板、控制键盘、电爆管CAP-接线柱、电爆管CAP+接线柱、CHARGE充电开关和ARM预备开关，底座的下端设有外部GPS通讯口插座、接口插座和GPS天线插座，所述的外壳底座内部设有电路系统，所述的电路系统主要由数字电路部分和模拟电路部分组成，数字电路部分主要包括电源及电源管理电路、主控电路、存储和时钟电路、人机接口电路和外部接口电路；模拟电路部分主要包括高压充电电路、高压储能及放电控制电路和电爆管、检波器、高压测量电路；

所述的电源及电源管理电路：采用电压转换芯片，通过控制实现系统的上电和掉电，

主控电路：采用微处理器和可编程逻辑器件CPLD，

检波器信号测量电路：在检波器信号测量电路中，用两个浪用吸收器LR1和LR2吸收外部高电压尖峰脉冲，对电路形成保护，经过浪涌吸收保护以后，信号还要通过一个共模绕组线圈T1，用于抑制外部传来的共模干扰噪声；

电爆管电阻测量电路：电爆管阻值测量也通过采用恒流源电路I1、R2实现，平时，恒流源与电爆管之间处于连接状态，高压电路与电爆管处于断开状态，只有将操作开关CHARGE和ARM键同时按下，高压电路才会和电爆管接通；

高压充电电路：在实施爆炸前进行高压充电并储存能量，同时测量高压值，当点火信号FIRE到来时通过放电回路释放高压电能，引爆电爆管；

高压储能、放电控制电路：引爆命令到来时，操作开关CHARGE和ARM键按下，则串连了电爆管的放电回路接通，电容储存的高压电能瞬间释放，产生大电流将电爆管引爆；外部接口电路：编译码器的外部接口电路主要有连接仪器车信号的接口电路和串行通讯接口电路；

人机接口电路：采用显示屏和键盘，键盘通过电阻上拉，使常态键值电平为高，当有键按下时接地，低电平键值通过CPLD被读入微处理器。

本实用新型的主控电路采用的微处理器IC16选用ATMEL公司的ATmega128芯片，选用的CPLD(IC17)是ALTERA公司的ACEX1K系列芯片EP1K50TI144-3。

本实用新型的存储和时钟电路：存储器电路选用的存储芯片是512k字节、8位数据宽度的RAM芯片IC1961LV5128，并设置了电源管理芯片IC20MAX691A和充电电池(或法拉电容)BT1，在系统掉电时仍然能够保持数据不丢失。

上述的电路系统包括无线通讯发射、接收电路，实现通讯中数字信号与模拟信号之间的转换。

上述的外壳底座上设有外壳上盖和把手，外壳上盖上设有液晶显示面板、控制键盘、电爆管CAP-接线柱、电爆管CAP+接线柱、CHARGE充电开关和ARM预备开关，底座的下端设有外部GPS通讯口插座、接口插座和GPS天线插座。

本实用新型的编译码器采用了两项核心技术：微处理器(单片机)技术和可编程逻辑器件(CPLD)技术。采用的单片机具有高速度、低功耗、超功能精简指令，工作电压范围宽等诸多优点。而CPLD则突出体现在其大规模、复杂硬件可编程技术上。大量复杂的、要求高速处理的硬件逻辑行为可通过CPLD技术得以方便的实现，而且可现场编程重构其硬件逻辑，无需重新设计硬件电路板，这样极大地降低了研制投入的风险，并缩短了研制周期。AVR单片机和CPLD技术的有机结合极大地提高了仪器的性能。

系统中的编/译码采用数字编/译码技术，以提高系统的可靠性和灵活性。系统所有高速硬逻辑电路均集成在大规模CPLD器件内，即所谓片上系统。所有涉及到的外围模拟放大、滤波、光电隔离、电平转换驱动等电路均采用专用集成芯片实现。