分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀及其記錄方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及記錄儀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀及其記錄方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國的重要能源，在我國能源消耗的結(jié)構(gòu)比例中，煤炭占一次性能源的70%以上，煤炭生產(chǎn)在我國國民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的低位。我國多數(shù)煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在煤礦生產(chǎn)中，因復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害情況時有發(fā)生。目前地面煤礦勘測常用的方法一一三維地震勘探受地形影響較大，并且很難分辨落差小于5m的斷層等小型地質(zhì)構(gòu)造，井下物探方法也因探測距離短、準(zhǔn)確率差等因素很難滿足生產(chǎn)需要，而井下槽波地震勘探技術(shù)憑借其施工方便、受影響因素小、解析精度高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為煤礦地質(zhì)構(gòu)造探測最理想的物探手段。因此研宄與發(fā)展先進(jìn)的槽波勘測技術(shù)及儀器裝備就顯得十分重要。
[0003]槽波勘測時通常在勘探工作面上按照一定的道間距埋入敏感于振動信號的檢波器陣列，檢波器通過電纜連接于各采集站，每個采集站連接4個檢波器，采集站采集檢波器陣列的槽波地震數(shù)據(jù)并將地震數(shù)據(jù)保存在采集站的存儲器中。勘測數(shù)據(jù)反演時需要知道槽波幅值和到達(dá)時間，一般現(xiàn)有儀器都是采用通訊方式，將各臺采集站采用有線方式連接起來。由于井下情況復(fù)雜，接線工作繁縟增加操作人員的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、合理，使用方便，操作簡單的分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀。
[0005]本發(fā)明的目的還在于，提供一種分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀的采集記錄方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:
[0007]一種分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀，其包括殼體、操作蓋板、供電單元、控制電路板、檢波器航空插座、數(shù)據(jù)接口航空插座、GPS/USB航空插座和充電航空插座和數(shù)據(jù)采集板，所述供電單元、控制電路板和數(shù)據(jù)采集板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述操作蓋板蓋合在該殼體的開口上，所述檢波器航空插座、數(shù)據(jù)接口航空插座、GPS/USB航空插座和充電航空插座設(shè)置在殼體的側(cè)壁上，所述控制電路板分別與所述操作蓋板、供電單元、檢波器航空插座、數(shù)據(jù)接口航空插座、GPS/USB航空插座和數(shù)據(jù)采集板相連接。所述檢波器航空插座和四個檢波器相連接。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，其還包括屏蔽盒，該屏蔽盒設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集板、控制電路板和供電單元按從上至下的順序依次疊置設(shè)置在該屏蔽盒內(nèi)。屏蔽盒具有屏蔽功能，保證正常工作。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述所述控制電路板上設(shè)有恒溫晶振，所述數(shù)據(jù)采集板上設(shè)有TF存儲卡槽。TF存儲卡中的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)接口航空插座連接屏蔽網(wǎng)線傳輸給主控機(jī)，也可以通過USB線傳輸給主控機(jī)。下井前，通過GPS模塊進(jìn)行時間同步校準(zhǔn)；采用恒溫晶振自守時計數(shù)，保證各臺記錄儀時間基準(zhǔn)統(tǒng)一。通過網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置儀器的采樣率、PGA倍率等參數(shù)后，將記錄儀布置于煤礦井下巷道，工作時，按下采集按鍵，開始四通道同步記錄檢波器數(shù)據(jù)，同時記下采樣點(diǎn)時間，數(shù)據(jù)按照定義好二進(jìn)制格式存儲于TF卡中。結(jié)束后按下停止采集。關(guān)機(jī)后可把記錄儀搬運(yùn)到井上，將TF存儲卡中的數(shù)據(jù)通過有線通訊傳輸給主控機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及反演。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)采集板采用STM32單片機(jī)作為主控芯片，采用24位AD，采樣率可調(diào)，數(shù)據(jù)記錄精度高。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述供電單元為鎳氫電池，給控制電路板和數(shù)據(jù)采集板供電。充電器與充電航空插座，給鎳氫電池供電。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述殼體上設(shè)有提手，便于攜帶使用，給井下施工帶來方便。
[0013]一種上述的分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀的采集記錄方法，其包括以下步驟:
[0014](I)下井前，通過GPS模塊進(jìn)行時間同步校準(zhǔn)，以及采用恒溫晶振自守時計數(shù)，保證各臺分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀的時間基準(zhǔn)統(tǒng)一，并設(shè)置好相關(guān)工作參數(shù)；
[0015](2)將各臺分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀布置于煤礦井下巷道的相應(yīng)位置；
[0016](3)啟動分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀，開始四通道同步記錄檢波器數(shù)據(jù)，同時記下采樣點(diǎn)時間，數(shù)據(jù)按照定義好二進(jìn)制格式存儲于TF卡中；
[0017](4)采集完畢后，將分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀移至井上，通過有線通訊將各臺分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀移的數(shù)據(jù)傳輸給主控機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及反演。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、合理，通過GPS時間同步校準(zhǔn)，采用四路檢波器通道和數(shù)據(jù)采集通道同時記錄信號，采集數(shù)據(jù)并存儲于TF存儲卡中。采集的采樣率，放大倍數(shù)均可通過上位機(jī)設(shè)置。數(shù)據(jù)采集完畢后，通過有線通訊將數(shù)據(jù)傳輸給主控機(jī)。由于各臺采集站都進(jìn)行GPS校時和采用高精度恒溫晶振授時，井下設(shè)備的時間同步精度很高，24小時累計誤差<200 μ s ;數(shù)據(jù)采集板上的TF存儲卡中的數(shù)據(jù)可以通過屏蔽網(wǎng)線或USB線傳輸給主控機(jī)，這樣減少了井下工作時采集站和主控機(jī)的連接，實現(xiàn)減少了震源和主機(jī)之間的一根較長的數(shù)據(jù)線進(jìn)行感應(yīng)脈沖信息的傳輸，簡化接線操作，這樣減輕了設(shè)備的重量，有利于搬運(yùn)和操作，大大方便了槽波地震勘探系統(tǒng)的施工，給礦井下操作實地勘探帶來了方便，而且整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，攜帶方便，使用、操作簡單，利于廣泛推廣應(yīng)用。
[0019]本發(fā)明提供的采集記錄方法的步驟簡易，易于實現(xiàn)，操作簡單，采用分布式設(shè)計，在使用過程中無需數(shù)據(jù)線連接，施工方便。
[0020]下面結(jié)合附圖與實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明中操作蓋板的界面顯示圖。
【具體實施方式】
[0024]參見圖1、圖2和圖3，本實施例提供的一種分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀，其包括殼體1、操作蓋板2、供電單元3、控制電路板4、檢波器航空插座5、數(shù)據(jù)接口航空插座6、GPS/USB航空插座7、充電航空插座8和數(shù)據(jù)采集板9，所述供電單元3、控制電路板4和數(shù)據(jù)采集板9設(shè)置在所述殼體I內(nèi)，所述操作蓋板2蓋合在該殼體I的開口上，所述檢波器航空插座5、數(shù)據(jù)接口航空插座6、GPS/USB航空插座7和充電航空插座8通過鋁板設(shè)置在殼體I的側(cè)壁上，該鋁板與殼體I之間設(shè)有密封墊，防水效果好。所述控制電路板4分別與所述操作蓋板2、供電單元3、檢波器航空插座5、數(shù)據(jù)接口航空插座6、GPS/USB航空插座7和充電航空插座8和數(shù)據(jù)采集板9相連接。所述檢波器航空插座5和四個檢波器相連接。
[0025]本實施例中，本發(fā)明分布式槽波地震數(shù)據(jù)采集記錄儀還包括屏蔽盒10，該屏蔽盒10設(shè)置在所述殼體I內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集板9、控制電路板4和供電單元3按從上至下的順序依次疊置設(shè)置在該屏蔽盒10內(nèi)。屏蔽盒10具有屏蔽功能，有