[发明专利]一种震源激发器

说明书

本发明公开了一种震源激发器，包括电源模块、稳压电路、DC/AC变换模块、交流电升压模块、高电压整流电路、GPS或北斗模块、分频驱动电路以及起爆电路DC/AC变换模块用于将DC直流电变换成AC交流电；交流电升压模块用于将低电压AC交流电升压成高电压AC交流电；高电压整流电路用于将高电压AC交流电整流成高电压DC直流电，并进行存储；GPS或北斗模块用于提供精准的GPS或北斗时间基准脉冲信号；分频驱动电路与GPS或北斗模块连接，用于将时间基准分频驱动后输出给高压起爆电路；起爆电路用于在基准脉冲信号的作用下，引爆雷管炸药。本发明采用GPS或北斗模块，以GPS或北斗为时间基准进行激发，时间精度高。

技术领域

本发明属于地震探测技术，具体为一种震源激发器。

背景技术

作为地震勘探装备中所使用的震源同步器，目前仍然为常规有线电缆装备中所使用的常规震源同步器，使得震源同步器与节点式地震数据采集在野外施工(数据采集)中很不相配，直接导致了节点式地震勘探野外施工(数据采集)效率的降低，增加了节点式地震勘探野外施工(数据采集)成本，使得节点式地震数据采集的野外施工(数据采集)优势没有能够完全充分发挥出来，主要原因如下：

震源同步器是震源激发点(炮点)起爆和地震数据开始采集，双方在时间上建立精确同步关系的装置，是地震勘探野外施工(数据采集)中必不可少的设备。常规震源同步器，由二部分组成：编码器和译码器，编码器与地震数据采集系统中央单元放在一起，安装在仪器车上，由仪器操作员操作；译码器放在震源激发点(炮点)上，由爆炸员操作，二者之间有一段距离，用无线电台通讯联系和传送相关信号。

常规震源同步器工作过程为：当地震数据采集系统中央单元(通常安装在仪器车上)，在检查完测线上的地震数据接收单元(检波器、采集站)均工作正常，符合地震数据采集(放炮)条件时，仪器操作员便通知震源激发点(炮点)爆炸员准备激发(放炮)，若激发点(炮点)起爆前的所有工作全部就绪，则由仪器操作员用编码器发出条指令：预备码(一种专门的指令信号)，经由无线电台传送至震源激发点(炮点)的译码器，震源激发点(炮点)上的爆炸员在接收到此预备指令信号后，便给译码器充电，充电时间通常为5秒钟，便可给雷管的起爆提供了充足的起爆电能量，5秒钟后，仪器操作员再用编码器发出条指令：点火指令信号(也是一种专门的指令信号)，点火指令信号为一串同步码(通常200ms)，同样经由无线电台传送至震源激发点(炮点)上的译码器，在震源激发点(炮点)爆炸员操控下的译码器在接收到此点火指令信号后，译码器便能译出此同步码，形成同步零点信号，并以此信号为时间基点，于是编码器和译码器双方就建立了时间上的同步关系，双方均以此同步零点信号为各自的时间基准点，并由此开始，双方在延迟一段相同的时间后(通常400ms)，在相同的延迟时间到达后，双方各自发出一个执行指令：震源激发点(炮点)上的译码器为起爆指令，中央单元端的编码器为启动指令。于是震源激发点(炮点)在起爆指令作用下的那一时刻引爆雷管炸药，成功激发震源。与此同时，中央单元端在编码器启动指令的作用下那一时刻开始采集地震数据，由此可见：激发点(炮点)的起爆与中央单元开始采集地震数据，双方发生在同一时刻，这样就使得激发点(炮点)的激发与接收点(检波器、采集站)的接收，双方在时间上是发生在同一时刻，是精确同步的关系，按照地震勘探行业规范，其误差为±1ms。常规震源同步器工作过程如图1所示。

显而易见由上述工作原理可知，常规震源同步器的工作仍然存在以下弊端：

弊端1，比较繁琐，无论是仪器操作员还是爆炸员，都必须经过相关的技术培训，在熟练掌握专业技能后方可上岗操作，并且整个操作过程时间还比较长。

弊端2，由于编码器和译码器之间通过无线电台联络的，又加之编码器、译码器电路较为复杂，其稳定性、可靠性不是很高，实际使用中，在编码器已发出指令后，译码器往往接收不到编码器发出的指令，造成起爆失败，延误了地震勘探野外施工作业。