[实用新型]多路海底地震仪精密计时器

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋地震勘探技术领域，具体提供一种可精确测量多路信号时间的海底地震仪(OBS)精密计时器。

背景技术

随着海洋调查技术的发展，海洋地球物理勘探已从传统海上勘探转向海底地震勘探。如今，海底地震勘探技术正逐步成熟，已成为研究海底深部构造、海上四维油气勘探、天然气水合物等新兴能源勘探开发必不可少的技术方法。

海底地震勘探技术分为OBC(Ocean Bottom Cable，海底电缆)和OBS(Ocean Bottom Seismometer，海底地震仪)勘探技术，前者采用海底地震电缆，后者采用海底地震仪。OBS勘探技术是将海底地震仪布设于海底，实时广方位角、全波接收记录海洋调查船拖曳震源触发放炮后海底反射的直达波、反射波、折射波等可以反映海底地质结构的原始数据。如专利申请号200810117385.4的中国专利申请公开了一种“七通道多功能海底地震仪”。

海洋导航定位是任何海洋调查的数学基础。在通常的海洋地质调查中，导航定位记录的是地震震源触发时间和各类调查设备地理位置及状态等，时间精度一般为0.1秒。当然在此过程中存在电器线路延时、系统运行偶然延时、信号传输延时等因素影响，导致导航系统记录的炮点定位时间(UTC时间)的不确定性，相对于真时间存在过多的抖动误差，体现在精确计时微观领域是一种“脏”时间。

由于海底地震仪工作过程表现为：“初始化-投放入水-触底-采集-释放回收-时间同步与均差化-真时间化”，再进行“数据格式转换-数据下载保存-提交野外采集资料成果”。这个过程的时间窗口在外部是可测量的，但在设备内部却是以自我封闭内部计时来完成，形成与外部时间隔离，导致设备时间于真时间存在了计量误差。

时间计量误差直接影响OBS地震数据处理的成像和解释结果，直接影响海底地震勘探的成果和效率。高精度的时间分割与叠加是影响地震数据处理剖面表现的主要因素。与常规OBC地震数据相比，OBS记录地震数据是连续的，其记录过程不间断，因此数据处理需要对记录进行分离，这也是OBS数据处理的最基本要求。OBS地震数据的分段需要精确的时间标定，并且每一激发点的时间都必须精确。上一个激发点时间精度会影响下一个激发点数据的分段，当某一个点的激发时间精度不足时，分段后的地震数据将产生跳动，表现为接收的地震信号的波至不光滑，造成地层存在很多断层的假相。另外，在同相轴不连续时，由于径向能量方向不集中，会使PS波场分离难以达到最佳，并且无法进行正常的速度拾取，其结果就是无法获得地层的真实成像。

因此，要消除这种时间计量误差，就需要一种与真时间稳定同步的计时设备输出与记录每个地震震源触点的准确时间。另外，计时设备的系统误差也是影响最终地震震源触点时间输出的一个重要因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可测量多路地震触发信号的“多路海底地震仪精密计时器”，为海洋地质调查海底地震仪(OBS)提供精确的时间计量，克服OBS内部计时盲点，使得OBS地震数据分段连续、精确，在海洋地质调查中获得精细可靠、清晰真实海底地层成像及其特征属性。提高海底地震勘探的探测精度和工作效率。

本实用新型多路海底地震仪精密计时器，用于输出接近真时间高精度的1pps脉冲信号及计时测量数据，与海底地震仪数据记录系统整理汇合后为海底地震仪获取地形剖面提供最基本的原始时间数据，包括防静电防干扰的屏蔽机箱及设于屏蔽机箱内的电路。所述电路包括MCU数据处理单元，及与其电连接的开关电源和稳压电路、GPS授时模块、1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、拨码盘、外部信号输入及稳定电路。所述开关电源和稳压电路，用于输出稳压低压直流电源。所述GPS授时模块，包括内置GPS接收单元，用于输出1pps脉冲信号及计时测量信号至MCU数据处理单元。所述MCU数据处理单元，系由包括ARM处理器及与其连接的高稳温补晶振组成的嵌入式系统，用于逻辑处理连接模块的数据信号，采用GPS授时模块输出的1pps脉冲信号校准、消除晶振计时的系统误差。所述1pps脉冲输出电路，用于输出经过MCU数据处理单元修正的1pps脉冲信号。所述计时测量数据输出电路，用于输出经过MCU数据处理单元运算处理的计时测量数据信号。所述拨码盘，与MCU数据处理单元的IO端连接，用于设置测量起点的初始炮号。