地震数据采集器折叠直插式接地桩的制作方法

本发明属于采集站配套装置技术领域，特别是涉及一种地震数据采集器折叠直插式接地桩。

背景技术：

随着电子技术的发展,用于地震勘探的采集设备的接收道数越来越多，对野外采集资料越来越高，地震仪器采集系统的雷电防护和天地之间的电磁感应也显得日益重要。通过对现代电子设备系统综合防雷技术和地震勘探采集设备施工特点的分析,地震仪器采集系统在防雷措施方面存在的问题,提出了一些改进的建议及措施。

目前，地震勘探仪器的带道能力也由原来的十几道扩展到现在的上千，上万道；而地震勘探区域也遍布四川的山地、丛林、和新疆内蒙的等平原高山地区。以微电子技术为基础的采集设备因其集成度高、工作电压低、运算速度快,而使其耐过电压、过电流和抗雷电(电磁脉冲)的能力差,极易遭受雷电的危害。且雷电电磁脉冲严重影响了野外地震资料和采集设备的安全。。

2016长宁项目施工中，雷击就造成多个fdu采集站损坏。因此，雷电电磁脉冲的防范已成为地震勘探中需要解决的一个问题。

雷电分为两种:直击雷及感应雷。

1.直击雷产生的电压称为直击雷过电压,也称之为传导过电压。架空线路直接遭受雷击后，高压冲击波形成的过电压沿线路传播损坏设备称为传导过电压。传导过电压会导致设备与大地间的绝缘损坏。

2.感应雷产生的电压称为感应过电压或称为雷电电磁脉冲。由于雷电是高频脉冲电流，雷击点附近的线路由于电磁感应会产生脉冲浪涌。脉冲浪涌通过线路侵入设备系统，会造成设备失灵或永久性损坏。此外，雷电流流入大地时，由于存在散流电阻，该区域不同地点会有不同的电位，即使在很短的距离内，都会产生电位差，这在低压配电装置中也会产生过电压。

雷电对地震仪器采集设备的影响较大：目前，用于石油勘探领域的地震勘探的采集设备，在野外进行二维施工时所连接的地震电缆长度可达6-12km,而在三维施工时铺设的电缆覆盖面积在10～20km²，总长度达50多公里。这样的电缆长度就使得地震电缆成为拾取空间各种电磁干扰和电磁感应的良好天线。同时由于地震勘探施工地区较为复杂，如森林、平原、山地，因此极易遭受雷电袭击。

现在的野外地震采集的设备都是集成化、小型化。而这样的结果是导致各种电子设备的耐过压、耐过流和抗雷电电磁脉冲的能力大大降低。另一方面,在野外生产中,采集设备十分庞大,就像一个天网,这也增加了其受雷击的几率。

目前，使用的408和428采集站设备防雷设计，主要采用传统的三级陶瓷气体放电管进行泄放雷电流，如图1所示,由图1可以看出，在检波器的输入端和每对传输电缆的输入端接有气体放电管。气体放电管的地通过采集站的印刷板地与安装不锈钢板相接，而安装的板与塑料外壳上的不锈钢卡子和螺钉相联，当采集站直立放置时，螺钉与大地相联。当采集设备遭到雷击，雷电压超过气体放电管放电电压时，气体放电管通过地瞬间导通，起到避雷作用。

该设计具有如下的优缺点：

优点:结构简单,占有空间较小。

缺点:1.fdu接地螺钉接地不良，使其采集站内部噪声增大，防雷效果极差。由于采集站上部是检波器插座，在使用时，当插上检波器插头后,在高处的插头以及线的重量使得排列上的采集站大部分呈侧向放置，因此卡子和螺钉接地不良或未能接地。显然在遇到雷电袭击时放电管起不到应有的作用，强大的雷电流直接击毁采集设备输入接口及电源电路。

2.当采集电缆通过强磁场区域，如高压变电站时造成串感，直接影响采集资料的品质。

3.采集站接地片靠地面摆放，接地面积约大，而当采集站一般侧面倒置，加上地表是颗粒状石子或泥土，这样接地点更不好或没接触到地。特别是在北方地面干燥，使得采集站接地更加虚弱，在平原大坝一旦有雷电，很容易造成采集站损坏。

因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种地震数据采集器折叠直插式接地桩，采集设备合理的接地，增加采集站与大地接触面，降低接地电阻，增大放电管泄放电流；能完全解决上述现有技术的不足之处。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种地震数据采集器折叠直插式接地桩，地震数据采集器折叠直插式接地桩，其特征在于：包括插入地下的活动金属片、固定金属片和合页铰链，活动金属片的一端端部和固定金属片的一端端部通过合页铰链铰接连为一体，所述固定金属片上靠近合页铰链处的两侧面设有固定支块，所述固定金属片上远离合页铰链处的两侧面设有卡座，在固定金属片上设有螺丝安装孔和螺丝安装孔。

作为优选方式之一，所述的地震数据采集器折叠直插式接地桩的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：将泥土用水湿润，并在底面堆成小土堆；

第二步：将固定金属片通过安装螺栓穿过其上对应的安装孔来将接地桩与采集器固定；

第三步：将活动金属片插入小土堆中，使得活动金属片与大地接触；

第四步：调整活动金属片插入小土堆的深度，配合调整合页铰链的角度，使得固定金属片与活动金属片形成夹角，固定金属片上采集器壳体与地面保存2-3cm的距离；

第五步：夯实小土堆。

作为优选方式之一，所述安装螺栓包括安装螺栓和安装螺栓，所述安装螺栓与螺丝安装孔相对应，所述安装螺栓与螺丝安装孔相对应。

作为优选方式之一，所述活动金属片的端部为弧形尖头结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：一种地震数据采集器折叠直插式接地桩，具备如下优点：

1.解决了采集站在地面干燥，地区和多雷电地区进行野外施工时对地接触不良的问题；

2.解决了采集站在野外阳光直射的情况下，壳体内部温度散热问题，从而起到保护电子原件的作用；

3.安装方便，无需改动原采集站的设计要求，不影响拆卸维修采集站，即可以在408上面使用，又可以428上面使用；

4.在野外施工中具有能重复使用、方便快捷、收放自如。

5.减少野外排列天地感应脉冲的影响，从而提高野外采集质量等特点。

附图说明

图1为三级陶瓷气体放电管进行泄放雷电流原理示意图。

图2是本发明地震数据采集器折叠直插式接地桩的结构示意图。

附图中：插入地下的活动金属片1，固定金属片2，合页铰链3，固定支块4,428螺丝安装孔5,428安装螺栓51，408螺丝安装孔6,408安装螺栓61，卡座7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，一种地震数据采集器折叠直插式接地桩，其包括插入地下的活动金属片1、固定金属片2和合页铰链3，活动金属片1的一端端部和固定金属片2的一端端部通过合页铰链3铰接连为一体，所述固定金属片2上靠近合页铰链3处的两侧面设有固定支块4，所述固定金属片2上远离合页铰链3处的两侧面设有卡座7，在固定金属片2上设有428螺丝安装孔5和408螺丝安装孔6。根据地面情况可改变插地金属片长度，固定金属片长度不变，也可根据408、428采集螺母大小而生产不同宽度的接地片。

本发明地震数据采集器折叠直插式接地桩的安装方法，包括如下步骤：

第一步：将泥土用水湿润，并在底面堆成小土堆；采集站通过原来的接地金属片与折叠直插式接地桩金属片相连及就与大地紧密接触，从而达到与大地实际真实的接触了。

第二步：将固定金属片2通过安装螺栓穿过其上对应的安装孔来将接地桩与采集器固定；所述安装螺栓包括428安装螺栓51和408安装螺栓61，所述428安装螺栓51与428螺丝安装孔5相对应，所述408安装螺栓61与408螺丝安装孔6相对应。

第三步：所述活动金属片1的端部为弧形尖头结构。将活动金属片1插入小土堆中，使得活动金属片1与大地接触；

第四步：调整活动金属片1插入小土堆的深度，配合调整合页铰链3的角度，使得固定金属片与活动金属片形成夹角，固定金属片上采集器壳体与地面保存2-3cm的距离；采集站壳体内部的温度有更好的散热作用。因为壳体内部空间内的空气通过内部金属接地螺钉，能够很快地通过接地金属片对大地散热，另外，再将折叠直插式接地桩在插入地面后，可以与采集站壳体面形成一定的夹角，这样在采集站壳体与地面之间就有了空气流动，也促使快速采集站的散热作用。当阳光直射到采集站时，面对阳光的一面为检波器接口的塑料一面，而接地的金属片是永远朝下，就背对阳光的直射的一面，当壳体内部温度上升后，内部温度通过采集站内部接地金属片的传导作用，把壳体内部热能传导到壳体外面金属片上，达到散热。

第五步：夯实小土堆，防止被雨水冲刷而坍塌。

应用实施例：

为了克服现有的（408、428）采集站接地不充分，以及（408、428）在野外使用时，面对阳光直射壳体内部温度不断上升，对电子元件的性能造成不稳定，本发明折叠直插地式接地桩，是在不改变原来结构的情况下，安装在原来的接地螺丝上。

壳体与地面有一定的夹角，这样势必在采集站壳体与地面就形成了一定的空隙，在外空隙之间就有空气流动，从而也达到了带走金属片上的热量作用，达到对采集站降温效果。也就有效的保护了采集站电子元件壳体内部工作稳定效果。

当雷电脉冲作用到采集站上时，也就通过了接地金属片对大地卸流的作用，从而保护了设备。折叠直插式接地桩设计可以随施工地区地面干燥的泥土深度不一，也可以将折叠直插式接地桩的接地端金属片适当加长到100mm左右，而不超出采集站壳体接线板长度即可。这样接地金属片就有效地与地面以下湿润的泥土接触，从而到达与大地接触良好的效果。

本发明折叠直插式接地桩达到的效果：

6.解决了采集站在地面干燥，地区和多雷电地区进行野外施工时对地接触不良的问题；

7.解决了采集站在野外阳光直射的情况下，壳体内部温度散热问题，从而起到保护电子原件的作用；

8.安装方便，无需改动原采集站的设计要求，不影响拆卸维修采集站，即可以在408上面使用，又可以428上面使用；

9.在野外施工中具有能重复使用、方便快捷、收放自如。

10.减少野外排列天地感应脉冲的影响，从而提高野外采集质量等特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。