[发明专利]一种槽波地震数据采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种槽波地震数据采集系统及方法，属于地震勘探技术领域，包括：防爆计算机和爆炸机，防爆计算机连接有地震仪主机，地震仪主机两端通过电缆串联有多个数据采集站，电缆上接有检波器，爆炸机连接有触发记录仪，触发记录仪布置在炮点所在的巷道内；防爆计算机对地震仪主机上传的数据滤除干扰数据后进行存储。本方案在对各数据采集站上传的数据进行存储时，过滤掉较低可能性是放炮事件的数据，以降低所需要存储的数据量，减轻后续数据处理的工作量，有利于提高系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，特别涉及一种槽波地震数据采集系统及方法。

背景技术

槽波地震勘探是利用煤层中激发和传播的导波来探查煤层岩性变化，以及煤层中异常构造的一种地球物理方法。由于槽波地震勘探的准确率较高，探测距离较大，它在煤矿开采中的应用越来越广泛。槽波地震勘探常用的方法是透射法，透射法施工时，激发点(炮点)布置在工作面的一个巷道内，数据采集站布置在工作面的另一个巷道和切口内，接收来自炮点激发的地震透射波信息。

目前有缆式的槽波地震仪基本都是采用触发线进行采集触发，通过触发脉冲单元感应炮线中的点火电流产生脉冲信号，触发脉冲单元与地震仪主机之间通过触发线进行脉冲信号传递，当地震仪主机接收到脉冲信号后即开始数据采集。当工作面较长时，炮点和地震仪主机之间离得很远，所需要的触发线也会很长，较长的触发线由于阻抗问题可能无法将脉冲信号传递给地震仪主机。在矿井下实际工作时，使用触发线不仅不方便，而且触发线容易破损影响施工效率。

如果不使用触发线，地震仪无法得知放炮时间，须持续进行数据采集并实时存储数据，其中大部分数据都是未放炮时间段的无用数据。由于有缆式地震仪的数据一般是汇总到上位机中进行存储的，采集站中不保存数据，如果将所有持续采集的数据都存储下来，所需的存储空间非常大，对上位机的数据存储及后期的数据预处理都会造成很大困难。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术部分存在的问题，以有效的对地震数据进行采集。

为实现以上目的，一方面，本发明采用一种槽波地震数据采集系统，包括：防爆计算机和爆炸机，防爆计算机连接有地震仪主机，地震仪主机两端通过电缆串联有多个数据采集站，电缆上接有检波器，爆炸机连接有触发记录仪，触发记录仪布置在炮点所在的巷道内；

所述地震仪主机包括数据采集通道、FPGA芯片、CPU芯片、第一以太网芯片、通信模块、第一恒温晶振和第一GPS模块；数据采集通道经SPI总线与FPGA芯片连接，FPGA芯片的RMII接口连接所述通信模块，FPGA芯片经DMA通道与CPU芯片连接，CPU芯片连接所述第一以太网芯片，第一恒温晶振和第一GPS模块分别与FPGA芯片连接，通信模块与数据采集站连接。

进一步地，所述触发记录仪包括主控芯片、存储模块、触发接口、第二恒温晶振、第二GPS模块和第二以太网芯片；

第二恒温晶振、第二GPS模块、第二以太网芯片和存储模块分别与主控芯片连接，所述爆炸机经炮线与触发接口连接，触发接口与主控芯片连接。

进一步地，所述数据采集通道包括多个ADC通道，所述多个ADC通道均经SPI总线与所述FPGA芯片连接。

进一步地，所述通信模块包括第一PHY芯片和第二PHY芯片，第一PHY芯片和第二PHY芯片分别与所述地震仪主机两端的数据采集站连接。

进一步地，所述触发接口采用电流型互感器。

另一方面，采用一种槽波地震数据采集方法，用于上述的防爆计算机对所述地震仪主机上传的震波数据进行采集，包括如下步骤：

控制所述地震仪主机对所述多个数据采集站上传的震波数据进行汇总；

获取地震仪主机上传的震波数据，该震波数据的数据空余字段中填入有当前时刻的时间戳；