槽波地震震源觸發(fā)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，具體涉及一種槽波地震震源觸發(fā)記錄儀及其記錄方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國(guó)的重要能源，在我國(guó)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的低位。我國(guó)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(shí)有發(fā)生。目前地面煤礦勘測(cè)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(cè)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(cè)最理想的物探手段。因此研宄與發(fā)展先進(jìn)的槽波勘測(cè)技術(shù)及儀器裝備就顯得十分重要。
[0003]目前槽波地震震源觸發(fā)記錄儀主要是通過(guò)觸發(fā)脈沖單元中間有一小孔，放炮時(shí)，將炮線中的一條穿過(guò)該孔，以產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，并傳至觸發(fā)單元或主控機(jī)的USB接口，從而啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集站和中繼站開(kāi)始記錄槽波數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。震源和主控機(jī)之間有會(huì)有一根較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)線進(jìn)行感應(yīng)脈沖信息的傳輸，從而增加了設(shè)備的重量，不利于搬運(yùn)和操作。在礦井下實(shí)際操作時(shí)，炮線必須得穿過(guò)觸發(fā)脈沖單元中間的小孔，也給實(shí)地勘探帶來(lái)了不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、合理，使用方便，操作簡(jiǎn)單的槽波地震震源觸發(fā)記錄儀。
[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種上述槽波地震震源觸發(fā)記錄儀的記錄方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:
[0007]一種槽波地震震源觸發(fā)記錄儀，其包括殼體、操作蓋板、供電單元、觸發(fā)板、電流互感器航空插座、數(shù)據(jù)接口航空插座、GPS/USB航空插座、充電航空插座和記錄板，所述供電單元、觸發(fā)板和記錄板設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述操作蓋板蓋合在該殼體的開(kāi)口上，所述電流互感器航空插座、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，所述觸發(fā)板分別與所述操作蓋板、供電單元、電流互感器航空插座、數(shù)據(jù)接口航空插座、GPS/USB航空插座和記錄板相連接。所述電流互感器航空插座和鉗形電流互感器相連接。采用了鉗形電流互感器，鉗形互感器只需鉗住炮線，檢測(cè)電流信號(hào)即可，因而方便了實(shí)地操作。
[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)，所述記錄板、觸發(fā)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)，所述記錄板上設(shè)有TF存儲(chǔ)卡槽。TF存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)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(guò)USB線傳輸給主控機(jī)。下井前，通過(guò)GPS模塊進(jìn)行時(shí)間同步校準(zhǔn)；下井前，通過(guò)GPS模塊進(jìn)行時(shí)間同步校準(zhǔn)；井下工作時(shí)，當(dāng)起爆機(jī)按動(dòng)啟動(dòng)按鍵時(shí)，起爆電源、起爆機(jī)、雷管形成電流回路，電流互感器檢測(cè)到電流信號(hào)并傳輸出電壓信號(hào)，觸發(fā)板接受電壓信號(hào)并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，記錄板將觸發(fā)時(shí)間記錄并存儲(chǔ)于TF存儲(chǔ)卡中；把儀器搬運(yùn)到井上，將TF存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)通過(guò)有線通訊傳輸給主控機(jī)，以利于數(shù)據(jù)處理及反演。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述記錄板上設(shè)有STM32單片機(jī)和恒溫晶振計(jì)時(shí)器。所述記錄板采用STM32單片機(jī)作為主控芯片，配合GPS時(shí)間同步校準(zhǔn)功能和精準(zhǔn)的恒溫晶振計(jì)時(shí)器可以準(zhǔn)確的捕捉到觸發(fā)信號(hào)。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述供電單元為鎳氫電池，給觸發(fā)板和記錄板供電。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(lái)方便。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述鉗形互感器鉗的輸出線為雙芯屏蔽線，量程為0.0mA?200A、為輸出O?5V。
[0015]一種上述的槽波地震震源觸發(fā)記錄儀的記錄方法，其包括以下步驟:
[0016](I)下井前，與各采集站同時(shí)以GPS授時(shí)，并將此時(shí)間授予槽波地震震源觸發(fā)記錄儀內(nèi)置中的恒溫晶振計(jì)時(shí)器，確保在無(wú)GPS信息后仍能記錄時(shí)間；
[0017](2)在下井工作時(shí)，將各槽波地震震源觸發(fā)記錄儀獨(dú)立分布，并分別與雷管引線、起爆機(jī)相連接；而且將鉗形互感器鉗住起爆機(jī)炮線；
[0018](3)啟動(dòng)起爆機(jī)點(diǎn)燃雷管，在起爆瞬間，雷管爆炸，產(chǎn)生振動(dòng)源；
[0019](4)鉗形互感器鉗在接收到起爆機(jī)放電過(guò)程時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)給記錄板，記錄板將觸發(fā)時(shí)間記錄并存儲(chǔ)于TF存儲(chǔ)卡中；
[0020](5)井下工作完后，將槽波地震震源觸發(fā)記錄儀移至井上，通過(guò)有線通訊將該槽波地震震源觸發(fā)記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)傳輸給主控機(jī)。
[0021]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、合理，通過(guò)電流互感器航空插座與鉗形電流互感器相連接，鉗形互感器只需鉗住炮線即可檢測(cè)出電流信號(hào)，給操作使用帶來(lái)方便；通過(guò)GPS時(shí)間同步校準(zhǔn)，采用觸發(fā)板接受到電流互感器傳來(lái)的電壓信號(hào)，并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)給記錄板，記錄板將觸發(fā)時(shí)間記錄并存儲(chǔ)于TF存儲(chǔ)卡中。在井上，通過(guò)有線通訊將數(shù)據(jù)傳輸給主控機(jī)，減少了井下工作時(shí)槽波地震震源觸發(fā)記錄儀和主控機(jī)的連接，有效簡(jiǎn)化接線操作，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(shí)地勘探帶來(lái)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(jiǎn)單，利于廣泛推廣應(yīng)用。
[0022]本發(fā)明提供的記錄方法的步驟簡(jiǎn)易，易于實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單，只需將震源的時(shí)間也記錄下來(lái)并達(dá)到合理精度要求，即可在數(shù)據(jù)處理階段截取相應(yīng)采集時(shí)間數(shù)據(jù)，達(dá)到槽波地震勘探的目的，省時(shí)省力，大大提高記錄效率精準(zhǔn)度。
[0023]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明中操作蓋板的界面顯示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例提供的一種槽波地震震源觸發(fā)記錄儀，其包括殼體1、操作蓋板2、供電單元3、觸發(fā)板4、電流互感器航空插座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和記錄板9，所述供電單兀3、觸發(fā)板4和記錄板9設(shè)置在所述殼體I內(nèi)，所述記錄板上設(shè)有STM32單片機(jī)和恒溫晶振計(jì)時(shí)器。所述操作蓋板2蓋合在該殼體I的開(kāi)口上，所述電流互感器航空插座5通過(guò)鋁板設(shè)置在殼體I的一側(cè)壁上，所述數(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(guò)鋁板設(shè)置在所述殼體I的另一側(cè)壁上。鋁板與殼體I之間設(shè)有密封墊，防水效果好。所述觸發(fā)板4分別與所述操作蓋板2、供電單元3、電流互感器航空插座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和記錄板9相連接。所述電流互感器航空插座和鉗形電流互感器相連接。本實(shí)施例中，電流互感器選用的型號(hào)為JW-12的鉗形電流互感器。該電流互感器采用精度等級(jí)
0.2% FS(50Hz/60Hz ；23°C ±2°C )、分辨率 0.01mA、量程 0.0mA ?200A、輸出 O ?5V、輸出線為雙芯屏蔽線，線長(zhǎng)3m。實(shí)際操作時(shí)，鉗形電流互感器只需鉗住炮線，檢測(cè)電流信號(hào)即可，因而方便了實(shí)地操作。
[0028]本實(shí)施例中，本發(fā)明槽波地震震源觸發(fā)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)，所述記錄板9、觸發(fā)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，有效減少外界信號(hào)的干擾，保證正常工作。為便于攜帶使用，還在所述殼體I上設(shè)有提手12，給井下施工帶來(lái)方便。
[0