CN103048682B - 地震数据采集的多方式启动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地震数据采集的多方式启动装置。本发明的目的在于解决上述现有技术中启动方式单一导致的地震数据采集时启动难得问题，其技术方案要点是，一种地震数据采集的多方式启动装置，包括输入接口、输出接口和信号启动模块，信号启动模块包括启动方式选择电路、短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路，信号启动模块的输入端均与输入接口电连接，所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输出端分别通过启动方式选择电路与输出接口电连接，启动方式选择电路的控制端连接有若干个拨码开关。本发明能够实现针对不同震源下采用相应的地震数据采集的启动方式，本发明启动准确、启动触发信号效果好、适用性广。

Description

地震数据采集的多方式启动装置

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探技术领域的数据采集的启动装置，特别涉及一种地震数据采集的多方式启动装置。

背景技术

近二十年来，节能的工作放于很高的位置，对蕴藏于地下资源的开采要求尽量不浪费，因此随着地质结构的探测的要求逐步提高，地震仪器、信号处理方法及技术手段都有很大的进步，但对地震仪器数据采集时使用的启动装置却比较单一，没有做太多的研究。地震仪器在不同场合进行探测时，产生震源的方法要根据不同的地质结构来进行施工的，有放炮震动、震源枪震动和锤击震动等不同震动方法，这些方法就要求地震仪器启动数据采集时的启动方式不同，例如放炮震动就有电雷管放炮和点火放炮，这两种方法采用的数据采集启动方式就不一样，因此开发一种针对不同震源的数据采集使用不同的启动方式的装置是十分必要的。

中国专利公告号CN1664615A，公告日2005年9月7日，公开了一种用于地球物理勘探的地震数据采集板,所述地震数据采集板分为两个部分,第一部分上设置有地震数据采集接口、与地震数据采集接口相连的前置放大器模块、与前置放大器模块相连的选择控制模块、为前置放大器模块和选择控制模块供电的模拟电源,第二部分上设置有地震数据采集套片、与地震数据采集套片相连的现场可编程逻辑门阵列、分别与地震数据采集套片和现场可编程逻辑门阵列相连接且提供时钟信号的时钟源、为地震数据采集套片和现场可编程逻辑门阵列供电的数字电源、以及与现场可编程逻辑门阵相连且用于与外部设备进行通信的通信接口,在两部分之间设置有用于相互通信的接插件。由此技术方案可以看出，地震数据采集是个很复杂的系统工程，在此技术方案中，也只采用了一种启动方式，这样就存在不同震源的数据采集使用相同的启动方式，导致整个技术方案的数据采集启动难度大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中地震数据采集的启动方式单一导致的地震数据采集时启动难的问题，提供一种在适用于放炮震动、震源枪震动和锤击震动等不同震源的启动准确、启动触发信号效果好、适用性广的地震数据采集的多方式启动装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地震数据采集的多方式启动装置，由稳压电源供电，包括与震源触发信号电路电连接的输入接口、与地震数据采集装置电连接的输出接口和信号启动模块，所述输入接口的输出端与所述信号启动模块电连接，所述信号启动模块的输出端与所述的输出接口电连接，所述的信号启动模块包括启动方式选择电路、短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路，所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输入端均与输入接口电连接，所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输出端分别与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述启动方式选择电路的输出端与所述输出接口电连接，所述启动方式选择电路的控制端电连接有若干个拨码开关。这样设置，使用者可以通过拨动拨码开关来选择不同的启动方式，当震源为由电雷管放炮产生的震源方式时，选用发爆器转换电路就可利用发爆器发爆时产生的信号作为数据采集的启动信号；当震源为锤击震动产生的震源方式时，选用蜂鸣片启动电路就可利用蜂鸣片震动产生的信号作为数据采集时的启动信号；当震源为震源枪震动产生震源方式时，选用短路断路启动电路的第一种信号输出方式就可利用先断开后短路产生的信号作为数据采集时的启动信号；当震源方式为点火放炮产生的震源方式时选用短路断路启动电路的另一种信号输出方式就可利用导线先短路，爆炸时炸断导线作为数据采集时的启动信号；这样通过选择不同的启动方式达到了针对各种不同震源数据采集都可用最为精准的方式进行启动，大大提高了地震数据采集设备的适用性和测量精确度。

作为优选，所述输入接口包括一个至少六芯的插件接口、第一浪涌吸收器、第二浪涌吸收器和第三浪涌吸收器，所述插件接口的第一输出端与所述的蜂鸣片启动电路电连接，插件接口的第二输出端和插件接口的第三输出端接地，所述插件接口的第四输出端与所述的短路断路启动电路电连接，所述插件接口的第五输出端和第六输出端与所述的发爆器转换电路电连接，所述第一浪涌吸收器的一端与插件接口的第一输出端电连接，所述第一浪涌吸收器的另一端接地，所述第二浪涌吸收器的一端与插件接口的第四输出端电连接，所述第二浪涌吸收器的另一端接地，所述第三浪涌吸收器的一端与插件接口的第一输出端电连接，所述第三浪涌吸收器的另一端与插件接口的第四输出端电连接。在插件接口蜂鸣片启动电路和短路断路启动电路之间设置浪涌吸收器，可以让浪涌吸收器吸收蜂鸣片启动电路和短路断路启动电路上的高压输入，防止瞬时高压破坏电器元件，而对应发爆器转换电路不设置浪涌吸收器是因为，发爆器转换电路需要利用发爆器瞬间产生的电压跃变作为信号进行采集，而设置浪涌吸收器则会破坏这种信号，导致发爆器转换电路无法工作，而设置两个输出端接地，保证了本发明能有效接地，提供了短路断路启动电路必需的系统接地。

作为优选，所述的短路断路启动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管T1和第二三极管T2，所述稳压电源通过第一电阻R1与第一三极管T1的基极电连接，所述稳压电源通过第二电阻R2与第一三极管T1的集电极电连接，第一三极管T1的基极与所述的输入接口电连接，第一三极管T1的集电极与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述第一三极管T1的发射极接地；所述的稳压电源通过第三电阻R3与第二三极管T2电连接，所述第一三极管T1的集电极通过第四电阻R4与第二三极管T2的基极电连接，所述第二三极管T2的集电极与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述第二三极管T2的发射极接地。这样设置，第一三极管T1和第二三极管T2这两个三极管的集电极输出信号电平总是相反的，所以短路断路启动电路有两种信号输出方式，第一种信号输出方式为选用第一三极管T1的集电极输出信号为启动信号，当外部连接导线断开时，输入接口与地信号之间断开，也就是说第一三极管T1的基极与地信号断开，第一三极管T1的集电极输出高电平，采集数据启动时，外部连接导线瞬间短路，输入接口与地信号之间短路，也就是说第一三极管T1的基极直接接地，第一三极管T1集电极输出低电平，产生高电平到低电平的跃变，实现了先断路后短路的启动方式；第二种信号输出方式为选用第二三极管T2的集电极输出信号为启动信号，当外部连接导线短路时，输入接口与地信号之间短路，也就是说第一三极管T1的基极直接接地，第二三极管T2的集电极输出高电平，采集数据启动时，外部连接导线瞬间断开，输入接口与地信号之间断开，也就是说第一三极管T1的基极与地信号断开，第二三极管T2的集电极输出低电平，产生高电平到低电平的跃变，实现了先短路后断路的启动方式。

作为优选，所述的发爆器转换电路包括电感线圈L、第五电阻R5、第六电阻R6、光电耦合器U2、第七电阻R7和反相器U3C，所述电感线圈L缠绕在第六电阻R6上，所述电感线圈L与第六电阻R6并联，所述电感线圈L的一端与所述插件接口的第五输出端电连接，所述电感线圈L的另一端与所述插件接口的第六输出端电连接，所述插件接口的第五输出端通过第五电阻R5与光电耦合器U2的一次侧输入端电连接，所述光电耦合器U2的一次侧输出端与所述插件接口的第六输出端电连接，所述光电耦合器U2的二次侧输入端与稳压电源电连接，所述光电耦合器U2的二次侧输出端通过第七电阻R7接地，所述光电耦合器U2的二次侧输出端还通过反相器U3C与启动方式选择电路的输入端电连接。电感线圈L按照右手定则均匀紧密地缠绕在第六电阻R6上，由于发爆器启动放炮瞬间会产生尖峰电压，其值比较大，所以在发爆器和启动方式选择电路之间使用光电耦合器U2隔离，防止高压输入，损坏本发明的内部器件，选择这种启动方式，首先，连接好相应的线缆，打开多方式启动装置电源，选择发爆器启动方式，当发爆器未动作时，光电耦合器U2的一次侧未得电，发光二极管未获电，光电耦合器U2的二次侧输入端与输出端之间不导通，反相器U3C输出高电平，当发爆器启动放炮瞬间，发爆器产生瞬间高压使光电耦合器U2的一次侧得电，发光二极管获电，光电耦合器U2的二次侧输入端与输出端之间导通，反相器U3C输出低电平，产生高电平到低电平的跃变，实现了发爆器启动方式。

作为优选，所述的地震数据采集的多方式启动装置还包括的信号整形电路，所述信号整形电路的输入端与所述的启动方式选择电路的输出端电连接，所述信号整形电路的输出端与所述输出接口电连接。这样设置，保证了启动方式选择电路的输出波形进行整形，达到输出端口时波形较好，触发较为准确，降低误动作、提高测量准确度。

作为优选，所述的信号整形电路包括按钮SW3、第一整形芯片U3A、第二整形芯片U3B、触发器U4B、第三电容C3和第八电阻R8，所述第三电容C3的一端与所述启动方式选择电路的输出端电连接，所述第三电容C3的另一端与按钮SW3的第一导通端电连接，所述按钮SW3的第二导通端与触发器U4B的复位端电连接，所述按钮SW3的第一导通端还直接接地，所述按钮SW3的第二导通端还通过第八电阻R8与稳压电源电连接，所述启动方式选择电路的输出端通过正向串联的第一整形芯片U3A和第二整形芯片U3B与触发器U4B的触发端电连接，所述触发器U4B的输出端与所述的输出接口电连接。由于启动方式选择电路输出的信号有干扰且波形不规则，所以必须通过整形电路进行调理，由于要保证1到0跃变，所以使用2个整形芯片，进行两次反相操作，这样就滤除了一些干扰同时波形就变成有规则。

作为优选，所述的触发器U4B为JK触发器，所述触发器U4B的J端与稳压电源电连接，所述触发器U4B的K端接地，所述触发器U4B的反相输出端与所述的输出接口电连接。触发器U4B选用JK触发器是因为本发明中连接的JK触发器输入端只有第一个高电平到低电平的跃变对它有效，后面的所有信号对它无效，这也起着抗干扰的作用，当JK触发器工作的时候，首先按一下按钮开关SW3，JK触发器第8脚即反相输出端输出为高电平，也就是输出数字量1，当前端有启动信号脉冲下降沿到达后，反相输出端就输出由高电平变为低电平，也就是由数字量1变成数字量0并锁存，与后面到达的脉冲无关，这样多方式启动装置就实现稳定的高电平到低电平的变化，也就是1到0的变化，既符合了输出接口的信号要求，又达到了抗干扰的效果。

作为优选，所述的拨码开关包括第一拨码开关和第二拨码开关，所述的启动选择电路包括多路模拟开关芯片U1，所述多路模拟开关芯片U1包括四个输入端、第一控制端、第二控制端和一个输出端，所述多路模拟开关芯片U1的输入端分别与所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输出端电连接，所述多路模拟开关芯片U1的第一控制端与第一拨码开关的动触点电连接，所述第一拨码开关的第一静触点与稳压电源电连接，所述第一拨码开关的第二静触点接地，所述多路模拟开关芯片U1的第二控制端与第二拨码开关的动触点电连接，所述第二拨码开关的第一静触点与稳压电源电连接，所述第二拨码开关的第二静触点接地，所述多路模拟开关芯片U1的输出端与输出接口电连接。这样设置只需通过控制多路模拟开关芯片控制端的拨码开关就可达到多路模拟开关芯片的两个输入端受控输入高电平或低电平，多路模拟开关芯片根据输入端的不同输入值选择一个输入端与输出端达成通路，其他输入端与输出端之间断路的效果，最终达到选择不同启动方式的目的。

本发明的有益效果是：本发明能够实现针对不同震源下采用相应的地震数据采集的启动方式，本发明启动准确、启动触发效果好、适用性广。

附图说明

图1是本发明的一种电路方框图；

图2是本发明中输入接口的一种电路原理图；

图3是本发明中短路断路启动电路的一种电路原理图；

图4是本发明中发爆器转换电路的一种电路原理图；

图5是本发明中启动方式选择电路的一种电路原理图；

图6是本发明中信号整形电路的一种电路原理图。

图中：1、输入接口，2、短路断路启动电路，3、发爆器转换电路，4、蜂鸣片启动电路，5、启动方式选择电路，6、信号整形电路，7、输出接口，8、拨码开关。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种地震数据采集的多方式启动装置，由稳压电源供电，本实施例中采用的稳压电源为3.3伏稳压电源，本实施例适用于各种地震信号采集系统（参见附图1），包括输入接口1、信号启动模块、信号整形电路6和输出接口7，信号启动模块包括短路断路启动电路2、发爆器转换电路3、蜂鸣片启动电路4、启动方式选择电路5、拨码开关8，其中输入接口1的输入端与地震信号采集系统中的震源触发信号电路电连接，输入接口1的输出端分别短路断路启动电路2、发爆器转换电路3和蜂鸣片启动电路4的输入端电连接，短路断路启动电路2、发爆器转换电路3、蜂鸣片启动电路4的输出端分别与启动方式选择电路5的输入端电连接，启动方式选择电路5的控制端电连接有拨码开关8，启动方式选择电路5的输出端与信号整形电路6的输入端电连接，信号整形电路6的输出端与输出接口7的输入端电连接，输出接口7的输出端与地震信号采集系统中的地震数据采集装置电连接。

输入接口1（参见附图2）包括一个六芯的航空插件接口JQD1、第一浪涌吸收器TVS1、第二浪涌吸收器TVS2和第三浪涌吸收器TVS3，六芯的航空插件接口JQD1的第二输出端和第三输出端接地，第一浪涌吸收器TVS1的一端与六芯的航空插件接口JQD1的第一输出端电连接，第一浪涌吸收器TVS1的另一端接地，第二浪涌吸收器TVS2的一端与六芯的航空插件接口JQD1的第四输出端电连接，第二浪涌吸收器TVS2的另一端接地，第三浪涌吸收器TVS3的一端与六芯的航空插件接口JQD1的第一输出端电连接，第三浪涌吸收器TVS3的另一端与六芯的航空插件接口JQD1的第四输出端电连接，第一浪涌吸收器TVS1、第二浪涌吸收器TVS2、第三浪涌吸收器TVS3均为高速浪涌吸收器；六芯的航空插件接口JQD1的第一输出端与蜂鸣片启动电路4的输入端电连接，六芯的航空插件接口JQD1的第四输出端与短路断路启动电路电连接2的输入端电连接，六芯的航空插件接口JQD1的第五输出端和第六输出端与发爆器转换电路3的输入端电连接。

蜂鸣片启动电路4采用常规的蜂鸣片启动电路，即利用蜂鸣片的正压电效应，将震源处感受到震动的蜂鸣片把机械能转化为电能输出，此技术已经较为广泛的应用，本实施例中可采用不工作时蜂鸣片启动电路4输出为高电平，工作时输出为低电平的蜂鸣片启动电路4即可；蜂鸣片启动电路4的输出端与启动方式选择电路5的第二输入端S2电连接，蜂鸣片启动电路4的输入端与六芯的航空插件接口JQD1的第一输出端电连接。

短路断路启动电路2（参见附图3）包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管T1和第二三极管T2，稳压电源通过第一电阻R1与第一三极管T1的基极电连接，稳压电源通过第二电阻R2与第一三极管T1的集电极电连接，第一三极管T1的基极与输入接口1电连接，即第一三极管T1的基极与六芯的航空插件接口JQD1的第四输出端电连接，第一三极管T1的集电极与启动方式选择电路5的第三输入端S3电连接，所述第一三极管T1的发射极接地；所述的稳压电源通过第三电阻R3与第二三极管T2电连接，第一三极管T1的集电极通过第四电阻R4与第二三极管T2的基极电连接，第二三极管T2的发射极接地，第二三极管T2的集电极与启动方式选择电路5的第四输入端S4电连接。第一三极管T1和第二三极管T2的型号均为9013。

发爆器转换电路3（参见附图4）包括电感线圈L、第五电阻R5、第六电阻R6、光电耦合器U2、第七电阻R7和反相器U3C，电感线圈L缠绕在第六电阻R6上，电感线圈L与第六电阻R6并联，电感线圈L的一端与六芯的航空插件接口JQD1的第五输出端电连接，电感线圈L的另一端与六芯的航空插件接口JQD1的第六输出端电连接，六芯的航空插件接口JQD1的第五输出端通过第五电阻R5与光电耦合器U2的一次侧输入端电连接，光电耦合器U2的一次侧输出端与六芯的航空插件接口JQD1的第六输出端电连接，光电耦合器U2的二次侧输入端与稳压电源电连接，光电耦合器U2的二次侧输出端通过第七电阻R7接地，光电耦合器U2的二次侧输出端还通过反相器U3C与启动方式选择电路的第一输入端S1电连接。为了适应发爆器的瞬时电压，电感线圈L按照电流方向以右手定则均匀紧密地缠绕在第六电阻R6上，电感线圈L为30匝，第六电阻R6的阻值为4.7兆欧，功率为2W。

拨码开关8包括第一拨码开关SB1和第二拨码开关SB2，启动选择电路5（参见附图5）包括多路模拟开关芯片U1，多路模拟开关芯片U1采用ADG604YRU芯片，ADG604YRU芯片由稳压电源供电，使能端EN保持供电状态，VDD接口与GND接口之间电连接有第一电容C1，VDD接口与VSS接口之间电连接有第二电容C2，VDD接口与稳压电源电连接、VSS接口接地，多路模拟开关芯片U1包括四个输入端即多路模拟开关芯片U1的第一输入端S1、多路模拟开关芯片U1的第二输入端S2、多路模拟开关芯片U1的第三输入端S3、多路模拟开关芯片U1的第四输入端S4、多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0、多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1和一个多路模拟开关芯片U1的输出端D，多路模拟开关芯片U1的第一输入端S1与发爆器转换电路3的输出端电连接，多路模拟开关芯片U1的第二输入端S2与蜂鸣片启动电路4的输出端电连接，多路模拟开关芯片U1的第三输入端S3与短路断路启动电路2中第一三极管T1的集电极电连接，多路模拟开关芯片U1的第四输入端S4与短路断路启动电路2中第二三极管T2的集电极电连接；多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0与第一拨码开关SB1的动触点电连接，第一拨码开关SB1的第一静触点与稳压电源电连接，第一拨码开关SB1的第二静触点接地，多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1与第二拨码开关SB2的动触点电连接，第二拨码开关SB2的第一静触点与稳压电源电连接，第二拨码开关SB2的第二静触点接地，多路模拟开关芯片U1的输出端D与信号整形电路6的输入端电连接。ADG604YRU芯片的特点是工作电压＋2.7～＋5.5V，漏电流小于100pA，导通电阻85欧姆，输入输出轨对轨，功耗低小于0.1uW，输入控制与TTL或CMOS兼容。

信号整形电路6（参见附图6）包括按钮SW3、第一整形芯片U3A、第二整形芯片U3B、触发器U4B、第三电容C3和第八电阻R8，第三电容C3的一端与所述启动方式选择电路5的输出端D电连接，第三电容C3的另一端与按钮SW3的第一导通端电连接，按钮SW3的第二导通端与触发器U4B的复位端电连接，按钮SW3的第一导通端还直接接地，按钮SW3的第二导通端还通过第八电阻R8与稳压电源电连接，启动方式选择电路5的输出端通过正向串联的第一整形芯片U3A和第二整形芯片U3B与触发器U4B的触发端电连接，触发器U4B为JK触发器，所述触发器U4B的J端与稳压电源电连接，触发器U4B的K端接地，所述触发器U4B的反相输出端与输出接口7电连接，输出接口7为接口插件JQD2，接口插件JQD2的第二输出端接地。第一整形芯片U3A、第二整形芯片U3B在本实施例中选用施密特SN54HC73J整形芯片。

本发明在使用时，对应不同的震源需要不同的启动方式不同，也就是使用者可以通过拨动拨码开关来选择不同的启动方式，选择是导通蜂鸣片启动电路4、发爆器转换电路3或是短路断路启动电路2。

当震源为由电雷管放炮产生的震源方式时，选用发爆器转换电路3就可利用发爆器发爆时产生的信号作为数据采集的启动信号；使用者首先将启动选择电路5控制端上电连接的第一拨码开关SB1接地，同时第二拨码开关SB2也接地，多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0为0、多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1为0，启动选择电路5选择启动多路模拟开关芯片U1的第一输入端S1与多路模拟开关芯片U1的输出端D导通，电雷管未放炮产生的震源时，光电耦合器U2的一次侧未得电，光电耦合器U2的二次侧输出为低电平，经反相器反相后，发爆器转换电路3输出为高电平，电雷管放炮产生的震源时，电雷管产生瞬时高压信号，此高压信号由六芯的航空插件接口JQD1的第五输入端输入，由于六芯的航空插件接口JQD1的第五输入端和六芯的航空插件接口JQD1的第六输入端未连接有浪涌吸收装置，所以此高压信号正向加载至电感线圈L和第六电阻R6上，经由电感线圈L和第六电阻R6返回至六芯的航空插件接口JQD1的第六输入端，形成回路，此时，电感线圈L和第六电阻R6产生感应电动势，感应电动势加载至光电耦合器U2的一次侧，光电耦合器U2工作，光电耦合器U2的二次侧输出端输出高电平信号，高电平信号经过反相器反相后产生低电平，形成高电平至低电平的跃变。

当震源为锤击或炮震震动产生的震源方式时，选用蜂鸣片启动电路3就可利用蜂鸣片震动产生的信号作为数据采集时的启动信号；使用者首先将启动选择电路5控制端上电连接的第一拨码开关SB1接稳压电源，同时第二拨码开关SB2接地，多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0为1、多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1为0，启动选择电路5选择多路模拟开关芯片U1的第二输入端S2与多路模拟开关芯片U1的输出端D导通，在锤击或炮震震动未开始时，蜂鸣片启动电路4输出为低电平，锤击或炮震震动时，蜂鸣片震动，蜂鸣片启动电路4把机械能转化为电能，输出振荡波信号，获取第一个高电平至低电平的跃变。

当震源为震源枪震动产生震源方式时，选用短路断路启动电路2的第一种信号输出方式就可利用先断开后短路产生的信号作为数据采集时的启动信号；使用者首先将多路模拟开关芯片U1的控制端上电连接的第一拨码开关SB1接地，同时第二拨码开关SB2接稳压电源，多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0为0、多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1为1，启动选择电路5选择多路模拟开关芯片U1的第三输入端S3与多路模拟开关芯片U1的输出端D导通，震源枪未震动时，外部连接导线断开，输入接口1与地信号之间断开，也就是说第一三极管T1的基极与地信号断开，稳压电源通过第一电阻R1给第一三极管T1的基极供电，第一三极管T1导通，第一三极管T1的集电极输出高电平，震源枪震动时，外部连接导线瞬间短路，输入接口1与地信号之间短路，也就是说第一三极管T1的基极直接接地，稳压电源通过第一电阻R5直接接地，所以第一三极管T1不导通，第一三极管T1集电极输出低电平，短路断路启动电路2的第一种信号输出方式产生高电平到低电平的跃变，实现了先断路后短路的启动方式。

当震源方式为点火放炮产生的震源方式时选用短路断路启动电路2的第二种信号输出方式就可利用导线先短路，爆炸时炸断导线作为数据采集时的启动信号；使用者首先将多路模拟开关芯片U1的控制端上电连接的第一拨码开关SB1接稳压电源，同时第二拨码开关SB2接稳压电源，多路模拟开关芯片U1的第一控制端A0为1、多路模拟开关芯片U1的第二控制端A1为1启动选择电路5选择多路模拟开关芯片U1的第四输入端S4与多路模拟开关芯片U1的输出端D导通，当未点火放炮时，外部连接导线短路，输入接口1与地信号之间短路，也就是说第一三极管T1的基极直接接地，稳压电源通过第一电阻R5直接接地，所以第一三极管T1不导通，因此稳压电源通过第二电阻R2和第四电阻R4给第二三极管T2的基极供电，第二三极管T2导通，第二三极管T2的集电极输出高电平，爆炸时炸断导线，外部连接导线瞬间断开，输入接口1与地信号之间断开，也就是说第一三极管T1的基极与地信号断开，稳压电源通过第一电阻R1给第一三极管T1的基极供电，第一三极管T1导通，第二三极管T2不导通，第二三极管T2的集电极输出低电平，产生高电平到低电平的跃变，实现了先短路后断路的启动方式。

启动选择电路5输出端输出的启动信号实现了从高电平到低电平的跃变，但此时输出的启动信号有干扰且波形不规则，所以必须通过信号整形电路6进行调理，启动信号首先通过第一整形芯片U3A、第二整形芯片U3B，因为施密特SN54HC73J整形芯片是反相整形芯片，所以选用两片相同的施密特SN54HC73J整形芯片串联的形式可以保证输出的启动信号滤除了一些干扰同时波形就变成有规则还保持原有特征，即经过整形后的高电平依然为高电平，经过整形后的低电平依然为低电平，此时启动信号通过JK触发器SN54HC73J，JK触发器SN54HC73J的输入端只有第一个高电平到低电平的跃变对它有效，后面的所有信号对它无效，这也起着抗干扰的作用，当JK触发器SN54HC73J工作的时候，使用者首先按一下按钮开关SW3，JK触发器SN54HC73JJ的第反相输出端为高电平，当前端有启动信号下降沿到达后，JK触发器SN54HC73JJ的反相输出端就由高电平变成低电平并锁存，与后面到达的脉冲无关，就实现稳定的高电平到低电平的变化。

经过信号整形后的启动信号通过输出接口7输出至地震信号采集系统中的地震数据采集装置，此时地震数据采集装置收到的启动信号准确、触发启动效果好。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种地震数据采集的多方式启动装置，由稳压电源供电，包括与震源触发信号电路电连接的输入接口、与地震数据采集装置电连接的输出接口和信号启动模块，所述输入接口的输出端与所述信号启动模块电连接，所述信号启动模块的输出端与所述的输出接口电连接，其特征在于：所述的信号启动模块包括启动方式选择电路、短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路，所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输入端均与输入接口电连接，所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输出端分别与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述启动方式选择电路的输出端与所述输出接口电连接，所述启动方式选择电路的控制端电连接有若干个拨码开关；

所述的拨码开关包括第一拨码开关和第二拨码开关，所述的启动方式选择电路包括多路模拟开关芯片U1，所述多路模拟开关芯片U1包括四个输入端、第一控制端、第二控制端和一个输出端，所述多路模拟开关芯片U1的输入端分别与所述短路断路启动电路、蜂鸣片启动电路和发爆器转换电路的输出端电连接，所述多路模拟开关芯片U1的第一控制端与第一拨码开关的动触点电连接，所述第一拨码开关的第一静触点与稳压电源电连接，所述第一拨码开关的第二静触点接地，所述多路模拟开关芯片U1的第二控制端与第二拨码开关的动触点电连接，所述第二拨码开关的第一静触点与稳压电源电连接，所述第二拨码开关的第二静触点接地，所述多路模拟开关芯片U1的输出端与输出接口电连接。

2.根据权利要求1所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述输入接口包括一个至少六芯的插件接口、第一浪涌吸收器、第二浪涌吸收器和第三浪涌吸收器，所述插件接口的第一输出端与所述的蜂鸣片启动电路电连接，插件接口的第二输出端和插件接口的第三输出端接地，所述插件接口的第四输出端与所述的短路断路启动电路电连接，所述插件接口的第五输出端和第六输出端与所述的发爆器转换电路电连接，所述第一浪涌吸收器的一端与插件接口的第一输出端电连接，所述第一浪涌吸收器的另一端接地，所述第二浪涌吸收器的一端与插件接口的第四输出端电连接，所述第二浪涌吸收器的另一端接地，所述第三浪涌吸收器的一端与插件接口的第一输出端电连接，所述第三浪涌吸收器的另一端与插件接口的第四输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述的短路断路启动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管T1和第二三极管T2，所述稳压电源通过第一电阻R1与第一三极管T1的基极电连接，所述稳压电源通过第二电阻R2与第一三极管T1的集电极电连接，第一三极管T1的基极与所述的输入接口电连接，第一三极管T1的集电极与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述第一三极管T1的发射极接地；所述的稳压电源通过第三电阻R3与第二三极管T2电连接，所述第一三极管T1的集电极通过第四电阻R4与第二三极管T2的基极电连接，所述第二三极管T2的集电极与所述启动方式选择电路的输入端电连接，所述第二三极管T2的发射极接地。

4.根据权利要求2所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述的发爆器转换电路包括电感线圈L、第五电阻R5、第六电阻R6、光电耦合器U2、第七电阻R7和反相器U3C，所述电感线圈L缠绕在第六电阻R6上，所述电感线圈L与第六电阻R6并联，所述电感线圈L的一端与所述插件接口的第五输出端电连接，所述电感线圈L的另一端与所述插件接口的第六输出端电连接，所述插件接口的第五输出端通过第五电阻R5与光电耦合器U2的一次侧输入端电连接，所述光电耦合器U2的一次侧输出端与所述插件接口的第六输出端电连接，所述光电耦合器U2的二次侧输入端与稳压电源电连接，所述光电耦合器U2的二次侧输出端通过第七电阻R7接地，所述光电耦合器U2的二次侧输出端还通过反相器U3C与启动方式选择电路的输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述的地震数据采集的多方式启动装置还包括信号整形电路，所述信号整形电路的输入端与所述的启动方式选择电路的输出端电连接，所述信号整形电路的输出端与所述输出接口电连接。

6.根据权利要求5所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述的信号整形电路包括按钮SW3、第一整形芯片U3A、第二整形芯片U3B、触发器U4B、第三电容C3和第八电阻R8，所述第三电容C3的一端与所述启动方式选择电路的输出端电连接，所述第三电容C3的另一端与按钮SW3的第一导通端电连接，所述按钮SW3的第二导通端与触发器U4B的复位端电连接，所述按钮SW3的第一导通端还直接接地，所述按钮SW3的第二导通端还通过第八电阻R8与稳压电源电连接，所述启动方式选择电路的输出端通过正向串联的第一整形芯片U3A和第二整形芯片U3B与触发器U4B的触发端电连接，所述触发器U4B的输出端与所述的输出接口电连接。

7.根据权利要求6所述的地震数据采集的多方式启动装置，其特征在于：所述的触发器U4B为JK触发器，所述触发器U4B的J端与稳压电源电连接，所述触发器U4B的K端接地，所述触发器U4B的反相输出端与所述的输出接口电连接。