[发明专利]一种适用于井下槽波地震仪

说明书

一种适用于井下槽波地震仪，可解决现有的槽波地震仪存在无法实时监控数据质量或者需要使用超长的电缆作为炮线施工复杂的技术问题。包括依次连接的主机、主控交叉站、采集站、地震传感器，其中，采集站将地震传感器的信号采集并数字化之后向上传输给主控交叉站，主控交叉站上传到主机；采集站采集整条测线上地震传感器数据；还包括触发记录仪和爆炸机，触发记录仪通过两根线连到爆炸机，爆炸机起爆时触发记录仪检测到这两根线短路，然后记录触发时刻。本发明省去了超长的炮线，实现实时监控数据质量，并且无论采集通道数有多少都仅需要在触发时刻记录仪和主控交叉站中安装GPS设备以及恒温晶振，极大降低了系统功耗，大大提升了实用性。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探设备领域，具体涉及一种适用于井下槽波地震仪。

背景技术

槽波地震勘探法是在井下煤层开采工作面内进行的，地震测线接收点和激发点沿煤巷道布设，直接探测煤层内地质构造或其他地质异常体。最常见的勘探法是反射法和折射法，槽波地震仪就是在井下使用这种方法的地震仪设备，其与地面上使用的普通地震仪并无本质区别。

目前市场上比较代表性的有两种槽波地震仪，其一是中煤科工集团的YTZ3型矿井地震仪，另一种是德国SummitⅡEx系列槽波地震仪。然而他们都有明显的缺点，YTZ3是一种分布式独立采集地震仪，多个站之间不通信，无法实时监控数据质量。且其施工方式复杂，所有采集站工作前必须先在井上上电来同步GPS信号，之后再带到井下工作。另外其采集同步精度较低，8小时误差可达1ms。而SummitⅡEx系列是一种有缆地震仪，但是其重大缺陷是震源和采集系统是通过电缆相连接，这个电缆在井下长度可以达到数公里，收放线都是极大工作量，并且这么长电缆阻抗较大，触发灵敏度也会相应下降。并且井下煤层的阻碍使得无线传输大打折扣，传统的遥控爆炸方式受到明显限制，也无法通过遥爆方式取代有线炮线。针对这些问题本专利设计出一种适合于井下使用的槽波地震仪，它既可以实现实时采集数据质量监控，又不需要使用有线炮线。

发明内容

本发明提出的一种适用于井下槽波地震仪，可解决现有的槽波地震仪存在无法实时监控数据质量或者需要使用超长的电缆作为炮线施工复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于井下槽波地震仪，包括：

包括依次连接的主机、主控交叉站、采集站、地震传感器，其中，采集站将地震传感器的信号采集并数字化之后向上传输给主控交叉站，主控交叉站上传到主机；

所述采集站采集整条测线上地震传感器数据；

还包括触发记录仪和爆炸机，触发记录仪通过两根线连到爆炸机，爆炸机起爆时触发记录仪检测到这两根线短路，然后记录触发时刻。

进一步的，所述触发记录仪内部包括MCU ，以及分别与MCU通讯连接的GPS接收器、恒温晶振OCXO一、以太网ETH及SD存储卡；

每次工作之前触发记录仪先通过GPS接收器在井上获取到GPS信息，之后通过恒温晶振OCXO一持续计数，每次检测到触发信号的时候会记录下恒温晶振OCXO一在GPS接收器锁定之后的总计数，并且存入到SD存储卡。

进一步的，所述主控交叉站包括FPGA，以及分别和FPGA通讯连接的CPU、8片ADC、以太网收发器ETH1和ETH2、GPS模块以及恒温晶振OCXO二；

主控交叉站在工作开始之前在井上上电通过GPS模块获取到GPS信息之后再拿到井下工作；

所述主控交叉站工作时通过恒温晶振OCXO二持续计数并在整个井下工作期间都不复位。

进一步的，所述采集站为N，N为大于或等于1的自然数；