[发明专利]本安型24位地震数据采集电路板

说明书

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，是一种用于高分辨率地震勘探的地震数据采集设备，适用于工程现场和煤矿井下的地震数据采集。

技术背景

地球物理探测技术因其具有无损、简便、超前、快速高效、低成本等突出技术优势，而逐渐成为解决诸多矿井(工程)地质问题所必需的新技术手段。现有矿井物探技术主要包括地震波法、直流电法、电磁波与槽波等勘探方法，这些方法在实践应用中都取得了一定的成果，但已有矿井物探仪器普遍存在精度低、稳定性差、功能单一或便携性不够等问题，跟不上当今地球物理勘探技术与仪器装备的飞速发展，因此制约着它们在矿井下的应用。

地震勘探具有震波传播距离远、波场信息丰富能进行多属性参数反演等特点，其新近发展起来的多波多分量地震勘探更是用于解决复杂地区高精度探测及工程地质问题的一种地震勘探新技术，使用三分量采集地震波场的丰富震波信息，给地震勘探走向精确勘探之路提供了前提条件，目前地面三维三分量地震勘探使用的装备皆为国外进口的大型遥测系统，三分量地震勘探在工程领域尚很少应用，特别是煤矿工程因其环境条件与特殊要求(防爆)更无适合井下开展此项技术的物探装备。

目前，工程领域使用的地震仪多为集中式单分量采集，AD转换精度一般小于24位，以12位与16位为主，由于集中式控制系统的大线笨重、不能拆分，因此其接收道数一般不多，多为12、24道，而工程地震勘探地质任务变化多样，有一定面积的规模勘探，也有局部小区域探测，所以集中式地震仪往往难以满足工程勘探要求，同时，由于集中式控制、模拟信号传输，易产生通道串扰、外界电讯干扰等，各通道模拟信号传输距离的差异也会导致信号衰减不同，使利用地震数据进行AVO等属性分析形成系统误差；因为矿井地震勘探工作时需要装备轻便灵活，煤矿井下使用的设备必须具有防爆性能，所以矿井地震数据采集应设计为本质安全型便携式仪器才具有适用性，本发明针对矿井地震数据采集要求精度高、弱信号拾取与抗干扰性能强、灵活便携等要求，设计一种高性能地震数据采集电路，通过选用新型可编程仪表放大器和24位、多通道同步模/数转换器，构成高性能地震数据采集电路，该采集电路板既可与地震信号传感器(检波器芯体)封装于同一壳体中构成高性能24位数字三分量检波器，同时又可单独封装构成高性能三通道地震数据采集站，利用本安便携式矿井地震记录仪(已获专利，专利号ZL200610165382.9)进行控制，形成分布式地震数据采集系统，以提高采集系统的整体性能。

本发明的工作原理为：由震源激发产生的地震波，经地下介质传播后，携带着介质内部的结构信息返回地面，在各测点处被检波器芯体所接收，检波器芯体将被测振动信号转换为电信号，通过信号输入接口送入反混叠滤波电路的输入端，经滤波后的信号再送入可变增益运算放大器的输入端，经放大后的模拟信号送入24位高性能模/数转换器进行数据转换，转换后的数字信号首先存入数据存储器中，然后通过串行接口传送到外部主机，主机显示并记录采集数据，所记录数据经处理解析可得到相关地质成果。

发明内容