一种双套仪器异步激发控制装置及方法
【专利摘要】一种双套仪器异步激发控制装置及方法，属于物探行业两相邻工区中地震仪器激发的自动控制【技术领域】。第一ARIES地震仪器连接第一控制器，第一ARIES地震仪器连接SHOTPRO编码器的线路为点火线路，SHOTPRO编码器连接第一控制器，第一控制器连接有第一天线，SHOTPRO编码器连接有第九天线，SHOTPRO爆炸机连接有第四天线，第二ARIES地震仪器连接第二控制器，第二控制器连接BOOM-BOX编码器，第二ARIES地震仪器连接BOOM-BOX编码器的线路为点火线路，第二控制器连接有第二天线，BOOM-BOX编码器连接有第十天线，BOOM-BOX爆炸机连接有第八天线。
【专利说明】
一种双套仪器异步激发控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双套仪器异步激发控制装置及方法，属于物探行业两相邻工区中地震仪器激发的自动控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]两相邻工区同一施工周期进行地震数据采集时，一个激发源的地震波传播到另一工区的接收排列上，若这一工区正在接收地震数据，则会影响相互接收数据的质量，严重时会造成废炮，最终导致处理资料品质的降低。为了消除这种相互干扰，在地震采集过程中采用电台无线通讯技术进行人工协调完成地震激发和数据接收，这种方式是以降低生产效率来保障资料品质。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种双套仪器异步激发控制装置及方法。
[0004]本发明的主要目的是设计双套编码器异步激发控制装置，实现对相邻工区中两套地震仪器发出点火信号的自动控制:一套仪器激发的地震波干扰到另一套仪器系统接收数据质量时，被干扰接收排列的仪器处于等待激发状态，直到地震波能量衰减到不影响地震资料品质时该仪器才激发采集，这样就实现地震仪器点火命令的相互控制，提高资料品质的同时节约了相互协调的时间。
[0005]为了同时兼顾生产效率和资料品质，设计了双套仪器异步激发控制装置，将该装置安装在地震仪器与编码器之间，通过接收另一台仪器的点火命令(或自动分配二套仪器的放炮时间)而延迟(延迟时间根据需要设置)本仪器点火命令，实现对两相邻工区施工的地震仪器点火命令的自动控制，最终确保勘探生产的效率和地震资料的品质。
[0006]本发明的主要目的是设计双套编码器异步激发控制装置，对相邻工区中两套地震仪器进行自动控制，工作原理:经过测定施工区域地震波的传播速度，计算地震波消减的时间，将该时间设置为双套编码器异步激发控制装置的延迟时间；双套编码器异步激发控制装置工作时是通过切断地震仪器与编码器之间的点火电路，在设定的延迟时间内该仪器不能启动编码器，达到设定时刻就自动接通点火电路。
[0007]—种双套仪器异步激发控制装置，包括GPS授时电路板及天线、第一预置计数器、第二预置计数器、显示面板、接口板、后面板、机箱；
[0008]GPS授时电路板为预置计数器提供高精度PPS秒脉冲信号；授时精度<100ns，采用BNC接口，TTL电平，50Ω输出；面板显示年、月、日、时、分、秒、毫秒及GPS接收状态；
[0009]GPS授时与显示电路板间连接及外围信号；板间通过16针扁线JAB连接；电路工作电压5V，通过插座JC提供；蘑菇天线接收的GPS信号通过后面板上的BNC插座JG接到板上；插座JD输出5VP-P、占空比1:1的秒脉冲信号；
[0010]+5V AC-DC开关电源为GPS电路、接口电路提供5V直流电源；输入电压范围85-264V，额定输出电流2.0A ；
[0011]驱动控制与接口板由第一预置计数器、第二预置计数器和SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板组成；
[0012]SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板接收从编码器解码信号，产生计数触发信号；其中，JK1脚、JK2脚和JH1脚、JH2脚分别连接后面板上的插座JK脚和JH脚；FP2-D3023是双刀双抵电子继电器；
[0013]预置计数器用于预置放炮窗口、延迟时间，计数并输出开关信号；分时控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的3脚、4脚产生并连接到后面板的插座JM脚；主从控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的4脚、5脚产生并连接到后面板的插座几脚；
[0014]后面板提供双套编码器异步激发控制装置内部电路与从编码器、地震仪器之间的接口 ；其中，GPS天线插座JG脚，JH脚连接Β00Μ-Β0Χ从编码器37针插头上17引脚、18引脚输出的REC START信号JK脚连接SH0TPR0从编码器输出插头上G引脚、B引脚输出的REC START 信号。
[0015]一种双套仪器异步激发控制装置，第一 ARIES地震仪器连接第一控制器，第一ARIES地震仪器连接SH0TPR0编码器的线路为点火线路，SH0TPR0编码器连接第一控制器，第一控制器连接有第一天线，SH0TPR0编码器连接有第九天线，SH0TPR0爆炸机连接有第四天线，第二 ARIES地震仪器连接第二控制器，第二控制器连接Β00Μ-Β0Χ编码器，第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ编码器的线路为点火线路，第二控制器连接有第二天线，Β00Μ-Β0Χ编码器连接有第十天线，Β00Μ-Β0Χ爆炸机连接有第八天线。
[0016]一种双套仪器异步激发控制装置，第一 ARIES地震仪器连接第一控制器，第一ARIES地震仪器连接SH0TPR0主编码器的线路为点火线路，SH0TPR0主编码器连接第一控制器，Β00Μ-Β0Χ从编码器连接第一控制器，SH0TPR0主编码器连接有第二天线，SH0TPR0中继器连接有第三天线，SH0TPR0爆炸机连接有第四天线，Β00Μ-Β0Χ从编码器连接有第一天线；第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ主编码器和第二控制器，第二控制器连接SH0TPR0从编码器，第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ主编码器的线路为点火线路，SH0TPR0从编码器连接有第五天线，Β00Μ-Β0Χ主编码器连接有第六天线，Β00Μ-Β0Χ中继器连接有第七天线，Β00Μ-Β0Χ爆炸机连接有第八天线。
[0017]一种双套仪器异步激发控制方法，含有以下步骤:
[0018]经过测定施工区域地震波的传播速度，计算地震波消减的时间，将该时间设置为双套编码器异步激发控制装置的延迟时间；双套编码器异步激发控制工作时是通过切断地震仪器与编码器之间的点火电路，在设定的延迟时间内该仪器不能启动编码器，达到设定时刻就自动接通点火电路，其工作方式分为主从控制和分时工作方式两种方式；
[0019](I)主从控制方式，利用遥爆系统的主从功能，通过延时与控制电路实现两套仪器之间的互相控制；当地震仪器与激发源点均处于可放炮状态时，启动激发命令，地震仪器通过点火线路向主编码器发出点火命令，主编码器发出同步码，通过中继器传递给爆炸机，爆炸机译码并经过一定时间的延迟后，释放高压，启爆雷管；同时主编码器发出的同步码也会被另一套仪器上的从编码器接收，经译码产生REC START信号，控制器接收到REC START信号后，立即切断该仪器与主编码器之间的点火线路，同时启动计时，达到设定的延迟时间，计数器复位并恢复仪器与主编码器之间的点火线路；
[0020](2)分时工作方式，通过控制电路控制两套仪器分时激发，也就是指定周期时间内，两地震仪器在各自设定的时间段内进行独立激发，且不受对方激发命令的控制。
[0021]发明的效果:
[0022]双套编码器异步激发控制装置研制成功后进行了室内试验，同时也经生产实践验证:主从工作方式的控制准确率超过99%，分时工作方式控制准确率为100% ;控制方式是根据采集设备资源和施工区域环境灵活选择；当来自相邻工区的地震波能量不影响时可以通过手动开关关闭该装置，地震仪器和编码器不受任何影响，方便实用；具有0-100秒的延迟可调时间窗，也就是说地震波能量衰减最长可达到90秒；适用于山地、沙漠、戈壁、沼泽等区域的相邻施工项目。
[0023]2011年，双套编码器异步激发控制装置已在东方地球物理公司华北探区中的多个地震采集项目得到应用，使用效果较好，一是有效地解决了相邻工区地震波的相互干扰，提高了地震资料的品质；二是提高了近I倍的生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中:
[0025]图1为本发明的GPS授时与显示电路板间连接及外围信号示意图；
[0026]图2为本发明的驱动控制与接口示意图；
[0027]图3为本发明的预置计算器端子信号示意图；
[0028]图4为本发明的后面板示意图；
[0029]图5为本发明的采用主从控制方式实现双套编码器异步激发控制框图；
[0030]图6为本发明的分时控制异步激发时序示意图；
[0031]图7是两套ARIES仪器用SH0TPR0、Β00Μ-Β0Χ编码器组成的以主从控制方式实现异步激发控制的连接示意图；
[0032]图8是一套配备SH0TPR0的ARIES采集系统(图8的左侧)与另一套配备Β00Μ-Β0Χ编码器的ARIES采集系统(图8的右侧)采用分时控制方式实现异步激发控制的连接示意图。
[0033]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0034]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0035]实施例1:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，
[0036]一种双套仪器异步激发控制装置，第一 ARIES地震仪器I连接第一控制器6，
[0037]第一 ARIES地震仪器I连接SH0TPR0主编码器2的线路为点火线路，
[0038]SH0TPR0主编码器2连接第一控制器6，
[0039]Β00Μ-Β0Χ从编码器5连接第一控制器6，
[0040]SH0TPR0主编码器2连接有第二天线8，
[0041]SH0TPR0中继器3连接有第三天线9，
[0042]SH0TPR0爆炸机4连接有第四天线10，
[0043]Β00Μ-Β0Χ从编码器5连接有第一天线7 ；
[0044]第二 ARIES地震仪器13连接Β00Μ-Β0Χ主编码器15和第二控制器14，第二控制器14连接SH0TPR0从编码器11，第二 ARIES地震仪器13连接Β00Μ-Β0Χ主编码器15的线路为点火线路，
[0045]SH0TPR0从编码器11连接有第五天线12，
[0046]Β00Μ-Β0Χ主编码器15连接有第六天线18，
[0047]Β00Μ-Β0Χ中继器16连接有第七天线19，
[0048]Β00Μ-Β0Χ爆炸机17连接有第八天线20。
[0049]图7是两套ARIES仪器用SH0TPR0、Β00Μ-Β0Χ编码器组成的以主从控制方式实现异步激发控制的框图，
[0050]图7的左半部分是SH0TPR0主编码器2为主编码器，Β00Μ-Β0Χ编码器5为从编码器组成的采集装置，
[0051]图7的右半部分是Β00Μ-Β0Χ主编码器15为主编码器，SH0TPR0从编码器11为从编码器组成的采集装置。
[0052]图8是一套配备SH0TPR0的ARIES采集系统(图左)与另一套配备Β00Μ-Β0Χ编码器的ARIES采集系统(图右)采用分时控制方式实现异步激发控制的框图。图左以SH0TPR0作编码器，连接如下:
[0053]一种双套仪器异步激发控制装置，第一 ARIES地震仪器I连接第一控制器6，
[0054]第一 ARIES地震仪器I连接SH0TPR0编码器23的线路为点火线路，
[0055]SH0TPR0编码器23连接第一控制器6，
[0056]第一控制器6连接有第一天线22，
[0057]SH0TPR0编码器23连接有第九天线25，
[0058]SH0TPR0爆炸机4连接有第四天线10，
[0059]第二 ARIES地震仪器13连接第二控制器14，第二控制器14连接Β00Μ-Β0Χ编码器24，第二 ARIES地震仪器13连接Β00Μ-Β0Χ编码器24的线路为点火线路，
[0060]第二控制器14连接有第二天线21，
[0061]Β00Μ-Β0Χ编码器24连接有第十天线26，
[0062]Β00Μ-Β0Χ爆炸机17连接有第八天线20。
[0063]实施例2:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种双套仪器异步激发控制装置，主从控制方式是利用遥爆系统的主从功能，通过延时与控制电路实现两套仪器之间的互相控制。
[0064]采用主从控制方式实现双套编码器异步激发控制，绘出了一套仪器的情况，另一套仪器上的配置完全相同。
[0065]当仪器与炮点均处于可放炮状态时，启动激发命令，地震仪器通过点火线路向主编码器发出点火命令，主编码器发出同步码，通过中继器传递给爆炸机，爆炸机译码并经过一定时间的延迟后，释放高压，启爆雷管；同时主编码器发出的同步码也会被另一套仪器上的从编码器接收，经译码产生REC START信号送到双套编码器异步激发控制装置。
[0066]分时控制方式是通过控制电路，控制两套仪器分时激发，假定工区地震波的消减时间是20秒，激发时间窗口设5秒，则放炮周期50秒。0-5秒任一时刻点为一套仪器激发，6-25秒是该仪器地震数据记录和地震波消减时间；26-30秒是另一套仪器激发时间段，31-50秒是该仪器接收数据和地震波消减时间段。
[0067]两套仪器在各自固定的时段内交替激发。时间周期是根据当地地震波能量衰减、地震仪器特点选择，具有可调性。
[0068]本发明提供两种双套仪器异步激发控制方式，一是主从方式，二是分时方式。现以分时控制方式为例，具体实施如下:
[0069](I)分时方式，按分时方式连接双套仪器异步激发控制装置并设置参数。
[0070](2)周期时间，I个周期(T)，两台地震仪器各激发地震波一次、接收记录相应的地震波及该区域地震波衰减时间的总和。0-25秒是B仪器非工作时间，“O”时刻计时开始的5秒内是A仪器激发时间，6-25秒是A仪器接收数据和地震波在该区域衰减时间；同理26-50秒是A仪器非工作时间，A、B两仪器在各自规定的时间段内进行分时工作。
[0071](3)应用效果，分时控制工作方式经室内外测试、施工项目上应用表明:控制准确率达100%，地震数据质量得到保障，两相邻工区总施工效率提高70%以上。
[0072]实施例3:—种双套仪器异步激发控制装置，
[0073]5.1电路功能简介:
[0074]选用GPS时钟电路授时进行同步；主要硬件:GPS授时电路板及天线、第一预置计数器、第二预置计数器、显示面板、接口板、后面板、机箱等。适用于SCORP1N、ARIES I1、408UL、428XL地震仪器与SH0TPR0、Β00Μ-Β0Χ编码器连接的采集系统。双套编码器异步激发控制通过主从控制和分时工作两种方式实现。
[0075]5.1.1GPS授时与显示电路板:
[0076]GPS授时电路板为预置计数器提供高精度PPS秒脉冲信号。授时精度<100ns，采用BNC接口，TTL电平，50Ω输出。面板显示年、月、日、时、分、秒、毫秒及GPS接收状态。
[0077]GPS授时与显示电路板间连接及外围信号见图1。板间通过16针扁线JAB连接。电路工作电压5V，通过插座JC提供。蘑菇天线接收的GPS信号通过后面板上的BNC插座JG接到板上。插座JD输出5VP-P、占空比1:1的秒脉冲信号。
[0078]5.1.2+5V AC-DC 开关电源:
[0079]+5V AC-DC开关电源为GPS电路、接口电路提供5V直流电源。输入电压范围85-264V，额定输出电流2.0A。
[0080]5.1.3驱动控制与接口板:
[0081]驱动控制与接口板见图2。它由预置计数器1、预置计数器2和SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板组成。
[0082]SH0TPR0/B00M-B0X从编码器接口板接收从编码器解码信号，产生计数触发信号。其中，JKp JK2和JHp JH2分别去后面板上的插座JK和JH。FP2-D3023是双刀双抵电子继电器。此处只用一个开关。
[0083]预置计数器用于预置放炮窗口、延迟时间，计数并输出开关信号。分时控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的3、4脚产生并送到后面板的插座JM。主从控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的4、5脚产生并送到后面板的插座几。
[0084]在预置计数器面板上，LED显示屏显示预置时间和计数状态，预置数拔盘开关用于预置时间，RESET是复位按钮，指示加和减计数选择。
[0085]预置计数器输出端子信号见图3。它由220V交流供电，PPS秒脉冲计数信号由8脚引入，引脚3、4、5输出的开关信号中，3、4脚常闭，4、5脚常开。9脚是复位信号输入端，低电平有效。
[0086]引脚I为220V交流供电，引脚2为零线，引脚3为常闭点，引脚4为接点，引脚5为常开点，引脚为6高/低速，引脚7为CPl计数信号1，低电平(0-2V)有效，引脚8为CP2计数信号2，高电平(4-30V)有效，引脚9为复位低电平有效，引脚10为公共端，引脚为11+12V输出，
[0087]5.1.4 后面板:
[0088]后面板见图4。如图4所示，JG端点连接GPS天线插座，JH端点连接Β00Μ-Β0Χ从编码器插头，JK端点连接SH0TPR0从编码器插头，JL端点连接主从控制输出，JM端点连接分时控制输出，JQ端点连接220V输入，左侧为220V输出端点。
[0089]图4提供双套编码器异步激发控制装置内部电路与从编码器、地震仪器之间的接口。其中，JG是GPS天线插座，JH接Β00Μ-Β0Χ从编码器37针插头上引脚17、18输出的REC START信号JK接SH0TPR0第二预置计数器从编码器输出插头上引脚G、B输出的RECSTART信号；在主从工作方式下，将JL主从控制输出接仪器点火电路；在分时工作方式下，将JM分时控制输出接仪器点火电路。
[0090]5.2主从控制:
[0091]主从控制方式是利用遥爆系统的主从功能，通过延时与控制电路实现两套仪器之间的互相控制。
[0092]图5是采用主从控制方式实现双套编码器异步激发控制框图。图中只绘出了一套仪器的情况，另一套仪器上的配置完全相同。
[0093]当仪器与炮点均处于可放炮状态时，启动激发命令，地震仪器通过点火线路向主编码器发出点火命令，主编码器发出同步码，通过中继器传递给爆炸机，爆炸机译码并经过一定时间的延迟后，释放高压，启爆雷管；同时主编码器发出的同步码也会被另一套仪器上的从编码器接收，经译码产生REC START信号送到双套编码器异步激发控制装置。
[0094]在第一预置计数器上，根据地震信号衰减所需时间长短预置延迟时间。如:15秒。正式生产前进行控制测试，若正常，测试结束后，第一预置计数器第四端子4、第五端子5处于闭合状态。
[0095]运行时，接收到从编码器发来的仪器信号(REC START)后，电子继电器FP2-D3023的3、4脚闭合，复位第一预置计数器。第一预置计数器第四端子4、第五端子5断开，仪器到编码器点火线路断开，禁止激发。
[0096]复位后，第一预置计数器对GPS秒脉冲计数。减计数到零时，第四端子4、第五端子5闭合,解禁激发。
[0097]5.3分时控制:
[0098]分时控制方式是通过控制电路，控制两套仪器分时激发。分时控制时序图见图6。这里，假定工区地震波的消减时间是20秒，激发时间窗口设5秒，则放炮周期50秒。图中，0-5秒任一时刻点为一套仪器激发，6-25秒是该仪器地震数据记录和地震波消减时间；26-30秒是另一套仪器激发时间段，31-50秒是该仪器接收数据和地震波消减时间段。
[0099]两套仪器在各自固定的时段内交替激发。时间周期是根据当地地震波能量衰减、地震仪器特点选择，具有可调性。
[0100]在第一预置计数器上置入激发时间宽度(如5秒)，在第二预置计数器置入放炮周期(如50秒)。
[0101]手动复位激发控制装置，第一预置计数器、第二预置计数器读入预置数并开始计数。预置计数器第三端子3、第四端子4保持闭合状态。仪器到编码器点火线路闭合，允许激发。
[0102]第一预置计数器计数到预置值时，第三端子3、第四端子4断开。仪器到编码器点火线路断开，禁止激发。
[0103]第二预置计数器继续计数到零时，第四端子4、第五端子5闭合。第一预置计数器、第二预置计数器同时复位，计数器归零。然后自动读入预置时间数值并开始下一循环的减计数。第一预置计数器第三端子3、第四端子4闭合，第二预置计数器第四端子4、第五端子5断开。
[0104]本发明提供两种双套仪器异步激发控制方式，一是主从方式，二是分时方式。现以分时控制方式为例，具体实施如下:
[0105](I)分时方式，按分时方式连接双套仪器异步激发控制装置并设置参数。
[0106](2)周期时间，I个周期(T)，两台地震仪器各激发地震波一次、接收记录相应的地震波及该区域地震波衰减时间的总和。如图7所示，0-25秒是B仪器非工作时间，“O”时刻计时开始的5秒内是A仪器激发时间，6-25秒是A仪器接收数据和地震波在该区域衰减时间；同理26-50秒是A仪器非工作时间，A、B两仪器在各自规定的时间段内进行分时工作。
[0107](3)应用效果，分时控制工作方式经室内外测试、施工项目上应用表明:控制准确率达100%，地震数据质量得到保障，两相邻工区总施工效率提高70%以上。
[0108]实施例4:一种双套仪器异步激发控制装置，包括GPS授时电路板及天线、第一预置计数器、第二预置计数器、显示面板、接口板、后面板、机箱；
[0109]GPS授时电路板为预置计数器提供高精度PPS秒脉冲信号；授时精度〈100ns，采用BNC接口，TTL电平，50Ω输出；面板显示年、月、日、时、分、秒、毫秒及GPS接收状态；
[0110]GPS授时与显示电路板间连接及外围信号；板间通过16针扁线JAB连接；电路工作电压5V，通过插座JC提供；蘑菇天线接收的GPS信号通过后面板上的BNC插座JG接到板上；插座JD输出5VP-P、占空比1:1的秒脉冲信号；
[0111]+5V AC-DC开关电源为GPS电路、接口电路提供5V直流电源；输入电压范围85-264V，额定输出电流2.0A ；
[0112]驱动控制与接口板由第一预置计数器、第二预置计数器和SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板组成；
[0113]SH0TPR0/B00M-B0X从编码器接口板接收从编码器解码信号，产生计数触发信号；其中，JKp JK2和JHpJH2分别去后面板上的插座JK和JH ；FP2-D3023是双刀双抵电子继电器；
[0114]预置计数器用于预置放炮窗口、延迟时间，计数并输出开关信号；分时控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的3、4脚产生并送到后面板的插座JM ;主从控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的4、5脚产生并送到后面板的插座几；
[0115]后面板提供双套编码器异步激发控制装置内部电路与从编码器、地震仪器之间的接口 ；其中，JG是GPS天线插座，JH接Β00Μ-Β0Χ从编码器37针插头上17引脚、18引脚输出的REC START信号JK接SH0TPR0从编码器输出插头上引脚G、B输出的REC START信号。
[0116]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双套仪器异步激发控制方法，其特征在于: 经过测定施工区域地震波的传播速度，计算地震波消减的时间，将该时间设置为双套编码器异步激发控制装置的延迟时间；双套编码器异步激发控制工作时是通过切断地震仪器与编码器之间的点火电路，在设定的延迟时间内该仪器不能启动编码器，达到设定时刻就自动接通点火电路，其工作方式分为主从控制和分时工作方式两种方式； (1)主从控制方式，利用遥爆系统的主从功能，通过延时与控制电路实现两套仪器之间的互相控制；当地震仪器与激发源点均处于可放炮状态时，启动激发命令，地震仪器通过点火线路向主编码器发出点火命令，主编码器发出同步码，通过中继器传递给爆炸机，爆炸机译码并经过一定时间的延迟后，释放高压，启爆雷管；同时主编码器发出的同步码也会被另一套仪器上的从编码器接收，经译码产生REC START信号，控制器接收到REC START信号后，立即切断该仪器与主编码器之间的点火线路，同时启动计时，达到设定的延迟时间，计数器复位并恢复仪器与主编码器之间的点火线路； (2)分时工作方式，通过控制电路控制两套仪器分时激发，也就是指定周期时间内，两地震仪器在各自设定的时间段内进行独立激发，且不受对方激发命令的控制。
2.根据权利要求1所述的一种双套仪器异步激发控制方法，其特征在于具体步骤如下: (1)分时方式，按分时方式连接双套仪器异步激发控制装置并设置参数； (2)周期时间，I个周期(T)，两台地震仪器各激发地震波一次、接收记录相应的地震波及该区域地震波衰减时间的总和；0-25秒是B仪器非工作时间，“O”时刻计时开始的5秒内是A仪器激发时间，6-25秒是A仪器接收数据和地震波在该区域衰减时间；同理26-50秒是A仪器非工作时间，A、B两仪器在各自规定的时间段内进行分时工作。
3.根据权利要求1所述的一种双套仪器异步激发控制方法，其特征在于具体步骤如下: 主从控制利用遥爆系统的主从功能，通过延时与控制电路实现两套仪器之间的互相控制； 当仪器与炮点均处于可放炮状态时，启动激发命令，地震仪器通过点火线路向主编码器发出点火命令，主编码器发出同步码，通过中继器传递给爆炸机，爆炸机译码并经过一定时间的延迟后，释放高压，启爆雷管；同时主编码器发出的同步码也会被另一套仪器上的从编码器接收，经译码产生REC START信号送到双套编码器异步激发控制装置； 在第一预置计数器上，根据地震信号衰减所需时间长短预置延迟时间；如:15秒；正式生产前进行控制测试，若正常，测试结束后，第一预置计数器第四端子、第五端子处于闭合状态； 运行时，接收到从编码器发来的记录启动信号(REC START)后，电子继电器FP2-D3023的3脚、4脚闭合，复位第一预置计数器；第一预置计数器第四端子、第五端子断开，仪器到编码器点火线路断开，禁止激发； 复位后，第一预置计数器对GPS秒脉冲计数；减计数到零时，第四端子、第五端子闭合，解禁激发； 分时控制是通过控制电路，控制两套仪器分时激发；工区地震波的消减时间是20秒，激发时间窗口设5秒,则放炮周期50秒；0-5秒任一时刻点为一套仪器激发,6-25秒是该仪器地震数据记录和地震波消减时间；26-30秒是另一套仪器激发时间段，31-50秒是该仪器接收数据和地震波消减时间段； 两套仪器在各自固定的时段内交替激发； 分时控制电路在第一预置计数器上置入激发时间宽度(如5秒)，在第二预置计数器置入放炮周期(如50秒)； 手动复位激发控制装置，第一预置计数器、第二预置计数器读入预置数并开始计数；预置计数器第三端子、第四端子保持闭合状态；仪器到编码器点火线路闭合，允许激发； 第一预置计数器计数到预置值时，第三端子、第四端子断开；仪器到编码器点火线路断开，禁止激发； 第二预置计数器继续计数到零时，第四端子、第五端子闭合；第一预置计数器、第二预置计数器同时复位，计数器归零；然后自动读入预置时间数值并开始下一循环的减计数；第一预置计数器第三端子、第四端子闭合，第二预置计数器第四端子、第五端子断开。
4.一种双套仪器异步激发控制装置，包括GPS授时电路板及天线、第一预置计数器、第二预置计数器、显示面板、接口板、后面板、机箱； GPS授时电路板为预置计数器提供高精度PPS秒脉冲信号；授时精度<100ns，采用BNC接口，TTL电平，50Ω输出；面板显示年、月、日、时、分、秒、毫秒及GPS接收状态； GPS授时与显示电路板间连接及外围信号；板间通过16针扁线JAB连接；电路工作电压5V，通过插座JC提供；蘑菇天线接收的GPS信号通过后面板上的BNC插座JG接到板上；插座JD输出5VP-P、占空比1:1的秒脉冲信号； +5V AC-DC开关电源为GPS电路、接口电路提供5V直流电源；输入电压范围85-264V，额定输出电流2.0A； 驱动控制与接口板由第一预置计数器、第二预置计数器和SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板组成； SHOTPRO/BOOM-BOX从编码器接口板接收从编码器解码信号，产生计数触发信号；其中，JK1脚、JK2脚和JH1脚、JH2脚分别连接后面板上的插座JK脚和JH脚；FP2-D3023是双刀双抵电子继电器； 预置计数器用于预置放炮窗口、延迟时间，计数并输出开关信号；分时控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的3脚、4脚产生并连接到后面板的插座JM脚；主从控制的开关信号在第一预置计数器的输出端子JE的4脚、5脚产生并连接到后面板的插座几脚； 后面板提供双套编码器异步激发控制装置内部电路与从编码器、地震仪器之间的接口 ；其中，GPS天线插座JG脚，JH脚连接BOOM-BOX从编码器37针插头上17引脚、18引脚输出的REC START信号JK脚连接SH0TPR0从编码器输出插头上G引脚、B引脚输出的RECSTART信号。
5.一种双套仪器异步激发控制装置，其特征在于第一 ARIES地震仪器连接第一控制器，第一 ARIES地震仪器连接SH0TPR0编码器的线路为点火线路，SH0TPR0编码器连接第一控制器，第一控制器连接有第一天线，SH0TPR0编码器连接有第九天线，SH0TPR0爆炸机连接有第四天线，第二 ARIES地震仪器连接第二控制器，第二控制器连接Β00Μ-Β0Χ编码器，第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ编码器的线路为点火线路，第二控制器连接有第二天线，BOOM-BOX编码器连接有第十天线，Β00Μ-Β0Χ爆炸机连接有第八天线。
6.一种双套仪器异步激发控制装置，其特征在于第一 ARIES地震仪器连接第一控制器，第一 ARIES地震仪器连接SH0TPR0主编码器的线路为点火线路，SH0TPR0主编码器连接第一控制器，Β00Μ-Β0Χ从编码器连接第一控制器，SH0TPR0主编码器连接有第二天线，SH0TPR0中继器连接有第三天线，SH0TPR0爆炸机连接有第四天线，Β00Μ-Β0Χ从编码器连接有第一天线；第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ主编码器和第二控制器，第二控制器连接SH0TPR0从编码器，第二 ARIES地震仪器连接Β00Μ-Β0Χ主编码器的线路为点火线路，SH0TPR0从编码器连接有第五天线，Β00Μ-Β0Χ主编码器连接有第六天线，Β00Μ-Β0Χ中继器连接有第七天线，Β00Μ-Β0Χ爆炸机连接有第八天线。
【文档编号】G01V1/02GK104237930SQ201310230824
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】周继勇, 赵万通, 陈玉琼, 郭军, 杨波, 孙旭民, 解春玉, 刘璇, 杨静, 崔延兵, 田玉忠, 陈子忠, 翟雨吉, 邵敬伟 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司