CN105242301A - 一种电子数码***遥爆***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子数码***遥爆***及其方法,电子数码***遥爆***包括编码器、译码器和***;编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器;采用闭环回路的起爆控制方式能解决勘探***在起爆过程中误差不稳定的效果,大大提高了地址勘探起爆和信号采集之间的一致性要求。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域,尤其涉及的是一种电子数码***遥爆***及其方法。
背景技术
石油勘探使用的遥爆***主要由地震仪、PC机、编码器、译码器等组成。编、译码器同步指标是遥爆***的关键参数。由于现有的遥爆***是专为电***设计的,在起爆方式、操作模式、组网方式上都是采用电***的标准设计。而电子数码***的起爆方式、操作模式、组网方式都与电***存在很大的差别。为了满足地震勘探对电子数码***的需求,在现有物探遥爆***的基础上,在不改变编、译码器的条件下,需要设计一款专用的***的勘探起爆软件,勘探特征起爆作业软件应运而生。
勘探特征起爆作业软件是为设计特殊***方案的专用工具软件,需要勘探地震控制设备和数据采集设备才能完成。但是,现有的勘探特征起爆作业软件存在误差不稳定的问题
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种电子数码***遥爆***及其方法,旨在解决现有勘探特征起爆作业软件存在误差不稳定的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种电子数码***遥爆***,与地震仪和电子数码***连接,其包括编码器、译码器和***;
编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器。
所述的电子数码***遥爆***中,所述译码器包括回路电路和控制电路;
所述控制电路根据所述激发命令控制回路电路输出高压脉冲信号给***;及在形成放电回路时产生CTB信号,通过控制电路发送给编码器。
所述的电子数码***遥爆***中,所述回路电路包括第一光耦、第一电容和分压电阻;所述第一光耦的集电极和发射极连接控制电路,第一光耦的阳极连接分压电阻的一端和第一电容的一端,第一光耦的阴极连接分压电阻的另一端和正电压端,第一电容的另一端连接负电压端。
所述的电子数码***遥爆***中,所述***包括CTB产生电路,用于检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;及根据电子数码***返回的模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路。
所述的电子数码***遥爆***中,所述CTB产生电路包括开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二光耦、发光二极管;所述开关的一端连接正电压端和发光二极管的负极,开关的另一端通过第三电阻连接负电压端,开关的另一端还通过第二电阻连接发光二极管的正极,所述第一电阻的一端连接发光二极管的正极和第二光耦的阴极,第一电阻的另一端连接发光二极管的负极和第二光耦的阳极,第二光耦的集电极和发射极连接电子数码***。
一种电子数码***遥爆方法,其包括:
A、编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;
B、译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;
C、***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;
D、***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器。
相较于现有技术,本发明提供的电子数码***遥爆***及其方法,通过编码器将地震仪发送启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器;采用闭环回路的起爆控制方式能解决勘探***在起爆过程中误差不稳定的效果,大大提高了地址勘探起爆和信号采集之间的一致性要求。
附图说明
图1是本发明提供的电子数码***遥爆***的结构框图。
图2是本发明提供的电子数码***遥爆***中回路电路和CTB产生电路的电路图。
图3是本发明提供的电子数码***遥爆方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种电子数码***遥爆***及其方法。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,本发明提供的电子数码***遥爆***包括编码器10、译码器20和***30。所述编码器10与地震记录仪器(以下简称地震仪)通讯连接,编码器10与译码器20之间通过无线电台进行通讯。所述译码器20连接***30,***30外接电子数码***。
本实施例中,当***30完成起爆之前的准备工作后,***等待外部输入的高压脉冲信号(400V/4ms)、即可以外部中断的方式起爆作业。具体为:地震仪向编码器10发出启动命令。编码器10将所述启动命令转换成点火的激发命令、并通过电台发送给译码器20。译码器20在检测其内置的ARM(处理器)开关已按下且处于充电完成状态时,根据该激发命令形成闭环回路并产生400V/4ms的高压脉冲信号给***30;同时,编码器10将TB信号发送给地震仪。***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲(一个高电平脉冲)控制电子数码***起爆;同时,电子数码***会在起爆瞬间之前返回一个模拟的CTB脉冲给***30。***30根据所述模拟的CTB脉冲控制开关(即图2中的开关S1)的开断状态,使400V高压脉冲在译码器10内部形成回路,从而使译码器产生一个CTB信号给编码器。
所述CTB信号对于物探行业遥爆***来说是非常重要的,其直接反映遥爆***的同步性能指标。编码器10输出的TB信号与译码器20返回的CTB信号之间的时间差定义为CTB时间。对于现场数据采集来说,要求CTB时间小于一个采样周期,目前地震仪的最高采样周期是0.25ms。因此要求返回的CTB时间必须小于一个采样周期,这是对同步精度的要求;同时,要求同一施工项目使用的所有译码器20返回的CTB时间的最大值与最小值相差不大于一个测试用采样间隔,这是对一致性的要求。
对此,本实施例通过对译码器20和***30中的相应电路进行改进,以提高地址勘探起爆和信号采集之间的一致性要求。需要理解的是,本实施例是对相应电路进行改进;译码器20和***30中还包括其他电路,其为现有技术,此处对其不作详述。
请一并参阅图2,所述译码器20包括回路电路210和控制电路220。控制电路220根据所述激发命令控制回路电路210输出高压脉冲信号给***;及在形成放电回路时产生CTB信号,通过控制电路发送给编码器。
所述回路电路210包括第一光耦OP1、第一电容C1和分压电阻Rs;所述第一光耦OP1的集电极和发射极连接控制电路200,第一光耦OP1的阳极连接分压电阻Rs的一端和第一电容C1的一端,第一光耦OP1的阴极连接分压电阻Rs的另一端和正电压端HV+,第一电容C1的另一端连接负电压端HV-。
所述***30包括CTB产生电路310,其检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;及根据电子数码***返回的模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路。
所述CTB产生电路310包括开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二光耦OP2、发光二极管D1;所述开关S1的一端连接正电压端HV+和发光二极管D1的负极,开关S1的另一端通过第三电阻R3连接负电压端HV-,开关S1的另一端还通过第二电阻R2连接发光二极管D1的正极,所述第一电阻R1的一端连接发光二极管D1的正极和第二光耦OP2的阴极,第一电阻R1的另一端连接发光二极管D1的负极和第二光耦OP2的阳极,第二光耦OP2的集电极和发射极连接电子数码***。
所述译码器20放电时,是通过100uF/450V的第一电容C1放电的。放电时产生一高压脉冲信号,其幅值是400V,持续时间为4ms。
当高压脉冲信号输出时,开关S1处于开路(断开)状态,此时电流通过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、分压电阻Rs构成电流回路。其中,第二电阻R2主要起限流作用,其阻值可以选得大一些。在这个过程中可以限制回路的电流远小于2A,且限制第一电阻R1上的电压在预设范围内。第一电阻R1与第二光耦OP2主要用于检测译码器210产生的高压脉冲信号的上升沿,第二光耦OP2产生起爆脉冲来控制电子数码***起爆。
电子数码***起爆前,必须返回一个模拟的CTB脉冲给***。***检测到模拟的CTB脉冲后,控制开关S1导通,此时400V/4ms的高压脉冲信号通过第三电阻R3、分压电阻RS放电。设置第三电阻R3、分压电阻Rs的阻值比较小,可使放电回路的电流超过阈值(2A),则分压电阻RS上的电压差使第一光耦OP1导通产生CTB信号(从第一光耦OP1的集电极输出),通过控制电路220发送给译码器。
需要理解的是,本实施例需要充分考虑译码器的高压输出端子的极性,通过将发光二极管D1与第二光耦OP2中的发光二极管进行反向设置,使这两个二极管发光的电流流向相反。
基于上述的电子数码***遥爆***,本发明还提供一种电子数码***遥爆方法,请参阅图3,所述电子数码***遥爆方法包括:
S100、编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;
S200、译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;
S300、***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;
S400、***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器。
综上所述,本发明通过采用闭环回路的起爆控制方式来解决勘探***在起爆过程中误差不稳定的效果,大大提高了地址勘探起爆和信号采集之间的一致性要求;还能满足更复杂,更高要求的场所进行使用;其适应了现场***发展的未来需求,可对复杂程度日益增长的现场***进行准确、快速的应用。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种电子数码***遥爆***,与地震仪和电子数码***连接,其特征在于,包括编码器、译码器和***;
编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器。
2.根据权利要求1所述的电子数码***遥爆***,其特征在于,所述译码器包括回路电路和控制电路;
所述控制电路根据所述激发命令控制回路电路输出高压脉冲信号给***;及在形成放电回路时产生CTB信号,通过控制电路发送给编码器。
3.根据权利要求2所述的电子数码***遥爆***,其特征在于,所述回路电路包括第一光耦、第一电容和分压电阻;所述第一光耦的集电极和发射极连接控制电路,第一光耦的阳极连接分压电阻的一端和第一电容的一端,第一光耦的阴极连接分压电阻的另一端和正电压端,第一电容的另一端连接负电压端。
4.根据权利要求3所述的电子数码***遥爆***,其特征在于,所述***包括CTB产生电路,用于检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;及根据电子数码***返回的模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路。
5.根据权利要求4所述的电子数码***遥爆***,其特征在于,所述CTB产生电路包括开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二光耦、发光二极管;所述开关的一端连接正电压端和发光二极管的负极,开关的另一端通过第三电阻连接负电压端,开关的另一端还通过第二电阻连接发光二极管的正极,所述第一电阻的一端连接发光二极管的正极和第二光耦的阴极,第一电阻的另一端连接发光二极管的负极和第二光耦的阳极,第二光耦的集电极和发射极连接电子数码***。
6.一种电子数码***遥爆方法,其特征在于,包括:
A、编码器将地震仪发送的启动命令转换成点火的激发命令、并发送给译码器;
B、译码器在检测起爆准备完成时,根据该激发命令形成闭环回路并产生高压脉冲信号给***;
C、***检测到高压脉冲信号的上升沿时,输出起爆脉冲控制电子数码***起爆;同时,电子数码***在起爆瞬间之前返回CTB脉冲给***;
D、***根据所述模拟的CTB脉冲控制译码器内形成放电回路,译码器产生CTB信号给编码器。
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