一种具有电压分压装置的槽波地震仪的制作方法

1.本专利申请涉及地球物理勘探技术领域，特别是涉及一种具有电压分压装置的槽波地震仪。


背景技术：

2.槽波地震勘探方法是针对煤矿地质构造勘察、煤矿灾害预防等应用领域的一种有效的方法，高性能的槽波地震勘探仪器能够有力推进槽波地震勘探方法在该领域的应用。
3.槽波地震勘探一般以炸药作为震源，如何准确记录起爆器引爆炸药的时刻是槽波地震勘探的重要工作之一。起爆器引爆炸药的原理是：起爆器聚能完成后，释放能量，输出高达1500v及以上的电压，引爆雷管，带动炸药爆炸。
4.引爆炸药时刻的准确记录是槽波地震勘探仪器的关键性能指标之一。现有的记录引爆炸药时刻的方法有两种，一种是通过震动传感器检测爆炸震动，确定爆炸时刻；一种是通过起爆器输出的高压，标识起爆时刻。
5.现有公开号为cn210119579u公开了一种适用于井下槽波地震仪，并具体公开了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。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，其利用晶振的振动传感检测爆炸震动；
6.公开号为cn111487683a的专利公开了一种槽波地震仪及其井下时钟校准和时间同步方法，并具体公开了包括：采集系统和触发系统，采集系统包括有一个采集主机和若干个采集站，触发系统包括触发记录仪和发爆器，采集主机与井下防爆笔记本连接，各采集站之间经大线和传感器连接，采集主机经电缆与触发记录仪连接，触发记录仪与发爆器连接；采集主机记录采集到的地震波形数据，触发记录仪记录雷管引爆时刻，采集主机和触发记录仪器通过电缆进行通信，完成时钟校准和时钟同步，其通过起爆器输出的高压，标识起爆时刻。
7.第一种方法受制于施工现场，每次近场检波器都需要布设，增加施工步骤，降低作业效率。因此常用第二种方法记录引爆炸药的时刻。由于起爆器输出的电压高达1500v以上，触发记录仪检测高压，对触发记录仪的要求精度比较高，如何将起爆器输出的电压降低，将成为新的挑战。


技术实现要素：

8.鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种具有电压分压装置的槽波地震仪，解决上述现有技术的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种具有电压分压装置的槽波地震仪，包括采集系统和触发系统，触发系统包括触发记录仪和起爆器，采集系统经电缆与触发记录仪连接，采集系统采集触发记录仪记录的触发时刻，所述触发系统还包括有电压分压装置，触发记录仪与电压分压装置连接，电压分压装置与起爆器连接；
11.所述电压分压装置包括由多个电阻串联组成的电阻组件，电阻组件两端的输入端口通过第一引线与起爆器的输出端口连接，电阻组件中部的两个输出端口通过第二引线连接触发记录仪的输入端口。
12.进一步的，所述采集系统包括有一个采集主机和若干个采集站，采集主机与井下防爆笔记本连接，若干个采集站之间经大线和传感器连接，采集主机经电缆与触发记录仪连接。
13.进一步的，所述触发记录仪包括触发时刻记录模块以及与触发时刻记录模块通讯连接电压识别模块，触发时刻记录模块的接口通过电缆连接采集主机，电压识别模块的输入端通过第二引线与电阻组件的输出端口连接。
14.进一步的，所述电阻组件中的单个电阻的电阻值为100ω，功率为5w。
15.进一步的，所述触发时刻记录模块为stm32系列型号的单片机或其他型号的cpu控制芯片，电压识别模块为4n35型号的光耦隔离芯片。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本具有电压分压装置的槽波地震仪，通过在触发系统中增加一电压分压装置，起爆器起爆瞬间产生的高压经电压分压装置，触发记录仪检测引爆信号，记录时间戳，降低触发记录仪接收引爆信号的电压，有效起到保护触发记录仪的作用，延长设备使用寿命。
附图说明
17.图1为本实用新型拓扑结构示意图；
18.图2为本实用新型触发系统原理示意图；
19.图3为本实用新型电压分压装置结构示意图。
20.附图标号说明：井下防爆笔记本1、采集主机2、采集站3、大线和传感器4、触发记录仪5、触发时刻记录模块51、电压识别模块52、起爆器6、作业工作面7、电压分压装置8、第一引线(11，12)、第二引线(13，14)。
具体实施方式
21.以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.请参阅图1
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3，本实用新型提供一种技术方案：
23.一种具有电压分压装置的槽波地震仪，如图1所示，包括采集系统和触发系统，触发系统包括触发记录仪5、起爆器6和电压分压装置8，触发记录仪5与电压分压装置8连接，且电压分压装置8安装在触发记录仪5内，电压分压装置8与起爆器6连接，采集系统经电缆
与触发记录仪5连接，采集系统采集触发记录仪5记录的触发时刻；
24.电压分压装置8，如图3所示，包括由多个电阻串联组成的电阻组件，电阻组件两端的输入端口通过第一引线(11，12)与起爆器6的输出端口连接，电阻组件中部的两个输出端口通过第二引线(13，14)连接触发记录仪5的输入端口，起爆器6起爆时产生的高电压经电压分压装置8降压，触发记录仪5检测记录触发时刻，提供降压后的电压，电阻组件中的单个电阻的电阻值为100ω，功率为5w。
25.其中，采集系统包括有一个采集主机2和若干个采集站3，采集主机2与井下防爆笔记本1连接，若干个采集站3之间经大线和传感器4连接，采集主机2经电缆与触发记录仪5连接。
26.其中，触发记录仪5，如图2所示，包括触发时刻记录模块51以及与触发时刻记录模块51通讯连接电压识别模块52，触发时刻记录模块51为stm32系列型号的单片机或其他型号的cpu控制芯片，电压识别模块52为4n35型号的光耦隔离芯片，触发时刻记录模块51检测到起爆器6引爆信号后记录该时刻的时间信息；电压识别模块52根据电压分压装置8输出的电压，识别有效时刻，输出高脉冲，触发时刻记录模块51的接口通过电缆连接采集主机2，电压识别模块52的输入端通过第二引线(13，14)与电阻组件的输出端口连接。电压分压装置8对高电压进行分压，输出一个较低的电压，输出给触发记录仪5，触发记录仪5通过光耦识别降低的电压，认为电压有效的时刻为炸药爆炸时刻，记录该时刻。
27.在实际作业中，一套槽波地震仪包括一套采集系统和一套触发系统，采集系统和触发系统分别在作业工作面7的两个巷道中，中间隔着煤层，作业流程包括以下步骤：a.系统拓扑结构布置完成后，进行触发记录仪4与主控站2的时钟校准和时间同步；b.作业工程中，由起爆器6引爆炸药产生震源的同时，经电压分压装置8降压，触发记录仪5检测引爆信号，记录时间戳；c.在炸药引爆的时候，槽波地震仪采集系统记录数据；d.作业完成后，根据触发记录仪5记录的起爆时刻，从槽波地震仪采集系统记录的数据中提取有效数据，进行数据处理。
28.本具有电压分压装置的槽波地震仪，通过在触发系统中增加一电压分压装置8，起爆器6起爆瞬间产生的高压经电压分压装置8，触发记录仪5检测引爆信号，记录时间戳，降低触发记录仪5接收引爆信号的电压，有效起到保护触发记录仪5的作用，延长设备使用寿命。
29.上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。