自控激发采集的遥爆同步系统测试装置的制作方法

本发明涉及油田开发，特别是涉及到一种自控激发采集的遥爆同步系统测试装置。

背景技术：

1、遥控爆炸同步系统(以下简称遥爆同步系统)是指地震勘探采用井炮作业时，控制地震波激发和接收同步的系统。遥爆设备一般在使用前或维修后，需要对同步系统中同步精度进行测试，这个指标直接影响到地震资料的准确性，其精度范围是0-100μs。现有测试技术有以下几种：

2、(1)利用地震数据采集系统采集，通常采取采样率最小为0.5ms，因此同步精度最大为500μs，显然达不到测试精度要求。

3、(2)通过示波器显示信号的时序关系，进行抓取测试，得出结果。这种方法由于激发时间不自控且采样精度高，图形不易抓取，结论不能数字化。

4、(3)采用专业数据采集设备，通过标定编译码器信号的时间，得出同步精度。这种方法由于激发时间不自控且缺少数据分析，所得结论不直观。

5、在申请号cn201110364182.7的中国申请中，提供了一种物探专用同步系统测试装置，是一种用于石油勘探中检测和校准遥控爆炸同步系统启爆时间与地震仪器开始记录时间的物探专用遥爆同步系统测试装置。由嵌入式控制计算机，井口仿真信号电路、雷管仿真电路组成，爆炸机高压信号经过电阻分压后利用两个稳压管将高压信号稳定在12v，然后与tb和analog信号通过信号提取电路相连，微处理器发出正弦波输出到井口仿真电路，当爆炸机起爆时，仿真雷管起爆，产生验证tb，显示结果，测试精度在5μs之内。

6、在申请号：cn200920082999.3的中国专利申请中，涉及到了一种遥爆系统检测装置，属地球物理勘探技术领域中遥爆系统的检测设备，包括检测记录对钟时断信号、验证时断信号和井口信号的编码器检测盒、编码器信号检测电缆、检测记录高压启爆信号并产生模拟检波器信号的译码器检测盒、高压检测电缆和译码器井口电缆；该实用新型克服了用传统检测方法检测数字遥爆系统中遇到的时间精度的问题，在检测中不再使用雷管，检测更加安全可靠，可对高压启爆信号直接进行检测，可在编码器、译码器隔开足够距离的情况下进行测试，使测试结果更加严谨可靠。

7、在申请号：cn201310230824.3的中国专利申请中，涉及到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。

8、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的自控激发采集的遥爆同步系统测试装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可以自控激发采集，并且测试和校准编码器钟tb产生时刻与脉冲源激发时刻的时间差，以及输出电压的自控激发采集的遥爆同步系统测试装置。

2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：自控激发采集的遥爆同步系统测试装置，该自控激发采集的遥爆同步系统测试装置包括编码器测试信号接口电路、译码器测试信号接口电路、信号拾取电路、数据采集模块、时序测量模块和数据分析模块，该编码器测试信号接口电路采集编码器的tb信号，该译码器测试信号接口电路采集译码器的ctb信号和高压输出信号，该信号拾取电路连接于该编码器测试信号接口电路和该译码器测试信号接口电路，将这三路信号由模拟信号转化为数字信号，该数据采集模块连接于该信号拾取电路，完成数据采集工作，该时序测量模块连接于该数据采集模块，根据采集的数据，测得时序数值和输出的高压信号，该数据分析模块连接于该时序采集模块，计算得出同步精度和输出电压数值。

3、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

4、该译码器测试信号接口电路采用了一组高功率电阻来替代仿真雷管，分别与译码器ctb电路和译码器的高压接线柱相连，采集起爆时译码器的ctb信号，同时采用分压分流方式采集取样高压接线柱端输出的电压信号。

5、该数据采集模块采用1mhz的采样率，每秒钟的数据达到一百万个，测试精度为1μs。

6、该信号拾取电路将tb信号通过通道1传输到该数据采集模块，将ctb信号和高压输出信号通过通道2传输到该数据采集模块。

7、该数据采集模块为通道同步采样，即通道1和通道2都各有一个独立的ad转换单元，在采集信号时，将tb、ctb和高压输出的模拟信号转换为数字信号，通过通道1和通道2，进入到该时序测量模块。

8、该时序测量模在通道1对编码器tb信号进行采集，并实时对采集到的数据进行判断，观测在信号中是否检测到相应的脉冲，此脉冲值定义为均值背景噪声的3倍，一旦检测到相应的脉冲,则启动计数器，此时计数器的数值为t0；接着跳转到通道2继续检测，而一旦在通道2内检测到相应的脉冲，计数器便停止计数，此时计数器内的数值为t1，测得的时序数值和输出的高压信号，进入该数据分析模块。

9、该数据分析模块将测得的时序数值，通过公式：t＝t 1-t0计算出遥爆系统的同步时差值t。

10、该数据分析模块还根据采集的高压信号，筛选出最大电压为u1，利用分压公式u0＝u1(r1+r2)/r1，计算出译码器高压输出的电压u0，其中r1、r2为串联在高压接线柱的高功率电阻。

11、该自控激发采集的遥爆同步系统测试装置还包括显示屏，该显示屏连接于该数据分析模块，以显示同步精度数值、图像及高压接线柱输出高压数值。

12、该自控激发采集的遥爆同步系统测试装置还包括自控激发接口电路，该自控激发接口电路与起爆信号和+5v电源相连，并将激发指令发送给译码器。

13、该自控激发采集的遥爆同步系统测试装置还包括串口控制模块，该串口控制模块连接于该自控激发接口电路、该数据采集模块和该编码器测试信号接口电路，当该自控激发接口电路收到起爆信号时，+5v电源接通，此时编码器启动处于等待命令状态，同时该串口控制模块导通，导通后，首先启动该数据采集模块，然后当触发延迟结束时，通过该编码器测试信号接口电路将起爆信号送入编码器，编码器开始工作，并将起爆信号通过电台发送给已经充好电的译码器，实现遥爆系统的自控激发与信号采集。

14、该串口控制模块对三个时间进行控制；点击延迟是该数据采集模块采集的延迟时间；触发延迟是指该串口控制模块导通的延迟时间，即编码器激发延迟时间；触发时间是指该串口控制模块持续导通的时间。

15、本发明的自控激发采集的遥爆同步系统测试装置，采取1mhz采样率的数据采集模块，以及时序测量模块和数据分析模块，可将测试精度提高到1μs，还采用自控激发系统，可使编译码器与数据采集模块按时序进行逻辑控制，进行激发和采集，提高了采集数据的可靠性。本发明可以实现编译码器精确测试与校准遥爆系统的同步精度，精度达到1μs，并测试输出电压值，可以直接显示测试数据和图像；自控激发系统可使编译码器与数据采集模块按时序进行逻辑控制，进行激发和采集，采集数据准确可靠。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

16、(1)能够测试、校准遥爆系统同步精度，测试精度达到1μs。

17、(2)自控激发技术可控制遥爆系统激发和数据采集模块的采集，将激发时间间隔控制在毫秒级，提高系统的可靠性。

18、(3)直接显示同步精度值和输出电压值，以及两项的图像。