[发明专利]震源驱动装置以及地震波生成设备

说明书

公开了一种震源驱动装置以及地震波生成设备，包括：信号发生模块，包括多个驱动电路和选择电路，每个驱动电路用于按照相应的扫频分辨率产生相应扫频范围的控制信号，选择电路用于按照选择周期来选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出；控制模块，用于根据控制参数计算每个驱动电路的扫频范围以及选择电路的选择周期，控制每个驱动电路以相应的扫频范围来产生控制信号，并控制选择电路按照选择周期来选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出，使得信号发生模块按照期望扫频分辨率来输出期望扫频范围的控制信号。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，更具体地涉及一种震源驱动装置以及地震波生成设备。

背景技术

地震勘探的原理是在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇到介质性质不同的岩层分界面，地震波发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

已开发出的典型震源包括重锤、连续震动源、气动震源等。例如一些可控震源可以包括换能器和驱动装置，驱动装置向换能器施加扫频信号，换能器将扫频信号转化为机械振动，从而生成地震波。通过改变驱动装置施加的电信号的电学特性，可以改变换能器的振动特性，从而改变地震波的诸如频率、幅度、方向等参数。现有的驱动装置以单片机为控制器，通过译码选中单片机，并经数据线、地址线和控制线对其工作模式，信号频率、幅度、相位进行设置和控制，产生所需的扫频信号。现有的扫频信号发生器分辨率较低，无法满足现有勘探的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于震源驱动装置以及地震波生成设备，可进一步提高勘探精度。

根据本发明一方面提供的一种震源驱动装置，其中，包括：信号发生模块，包括多个驱动电路和选择电路，每个驱动电路用于按照相应的扫频分辨率产生相应扫频范围的控制信号，选择电路用于按照选择周期来选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出；控制模块，用于根据控制参数计算每个驱动电路的扫频范围以及选择电路的选择周期，控制每个驱动电路以相应的扫频范围来产生控制信号，并控制选择电路按照选择周期来选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出，使得信号发生模块按照期望扫频分辨率来输出期望扫频范围的控制信号，其中期望扫频分辨率高于每个驱动电路的扫频分辨率，多个驱动电路的扫频范围彼此部分重叠并且多个驱动电路的扫频范围的合集形成期望扫频范围。

优选地，控制参数包括扫频时间和期望扫频范围，控制模块包括：上位机，用于接收用户输入的控制参数并将控制参数转换成下位机支持的格式；下位机，用于接收来自上位机的控制参数，根据控制参数计算每个驱动电路的扫频范围以及选择电路的选择周期，根据每个驱动电路的扫频分辨率和扫频范围来设置每个驱动电路在扫频时间内产生的控制信号的幅度、相位和频率，并控制选择电路在扫频时间内按照选择周期来选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出。

优选地，每个驱动电路具有对应的频率寄存器、幅值寄存器和相位寄存器，分别用于存储频率控制字、幅值控制字和相位控制字，下位机通过分别设置每个驱动电路对应的频率寄存器、幅值寄存器和相位寄存器中的频率控制字、幅值控制字和相位控制字来设置每个驱动电路输出的控制信号的频率、幅值和相位。

优选地，每个驱动电路包括DDS模块和数模转换器，DDS模块用于在控制模块的控制下按照相应的扫频分辨率产生相应扫频范围的控制信号，数模转换器用于对DDS模块产生的控制信号进行数模转换后输出。

优选地，选择电路包括与多个驱动电路相对应的多个数模控制器，每个数模控制器连接在DDS模块与数模转换器之间，用于按照选择周期来延迟对应数模转换器的输出。

优选地，所述选择电路包括分别与所述多个驱动电路相连的多个电控开关，每个所述电控开关连接在对应驱动电路的输出端，所述多个电控开关按照所述选择周期来开启和关闭，以选择多个驱动电路之一产生的控制信号作为输出。