CN104808239B - 一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大装置，包括：放大器，连接于海底电缆施工中仪器系统和辅导航系统之间，用于接收仪器系统反馈给辅导航系统的反馈信号，将该反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统。显示屏，用于对加宽后的反馈信号进行显示。通过本发明的方案，能够快速确定导航系统的触发信号是否发送成功，以便快速确定故障所在，恢复作业。

Description

一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大器
技术领域
本发明涉及海底地震采集技术，尤其涉及一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大器。
背景技术
目前海底电缆船队采用多船采集模式，主要有震源船(放炮，提供人工地震震源)，仪器船(连接水下电缆采集地震信号)，放缆船(收放缆作业，铺放海底电缆)。震源船上的主导航系统采用GATOR系统，仪器船上包括辅导航系统和海底电缆施工中仪器系统SeaBed428系统，主导航系统(震源船)触发震源系统响炮，同时仪器船上的辅导航系统会通过P-rtnu(数据接口单元)给仪器船上的仪器SeaBed428系统发送一个长度为100ms的TB信号，并触发仪器SeaBed428系统进行记录。但是仪器SeaBed428系统是否收到该信号，通过目前的操作界面无法观察到，只能通过复杂的排查测量得知。
另外，由于海底电缆船队应用的导航、仪器系统分别有两个不同的国外公司开发，两套系统在衔接上存在一些小的不足之处，不利于故障的排查、确定。目前的导航系统只能通过操作界面观察到本系统的接入信号，发出的信号不能确定是否被真实发出并被接收。而且，虽然仪器SeaBed428系统收到辅导航系统发出的触发TB信号后，会产生一个很窄的反馈信号脉冲，但依据目前的技术水平，发出的该脉冲都小于0.1ms，即使输出也不能被辅导航系统检测到，所以不利于故障排除。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大器，能够快速确定导航系统的触发信号是否发送成功，以便快速确定故障所在，恢复作业。
为了达到上述目的，本发明提出了一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大装置，该反馈信号放大装置包括放大器和显示屏。
放大器，连接于海底电缆施工中仪器系统和辅导航系统之间，用于接收仪器系统反馈给辅导航系统的反馈信号，将该反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统。
显示屏，用于对加宽后的反馈信号进行显示。
优选地，该反馈信号放大装置还包括输入电源，该输入电源为放大器供电。
优选地，放大器包括：可重触发单稳态触发器芯片。
可重触发单稳态触发器芯片的VCC管脚与输入电源相连；并且输入电源与可重触发单稳态触发器芯片的清除端/CLR管脚相连。
可重触发单稳态触发器芯片的正触发输入管脚与仪器系统的信号输出端相连；可重触发单稳态触发器芯片的负脉冲输出管脚与辅导航系统的信号输入端相连。
优选地，放大器还包括：可调电阻和极性电容。
可调电阻的一端与输入电源VCC相连，另一端与可重触发单稳态触发器芯片的外接电容/电阻管脚相连，极性电容的正极与外接电容/电阻管脚相连，负极与可重触发单稳态触发器芯片的外接电容管脚相连。
优选地，可重触发单稳态触发器芯片为74C221芯片。
优选地，反馈信号的脉冲宽度与可调电阻的阻值和极性电容的电容值的乘积成正比。
优选地，将反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统是指：
预先确定极性电容的电容值，并预先调节可调电阻的阻值，使输入反馈信号放大装置的反馈信号的脉冲宽度从微秒级加宽到毫秒级以后发送给辅导航系统。
其中，可调电阻的最大阈值为0.7kΩ。
优选地，显示屏与可重触发单稳态触发器芯片的负脉冲输出管脚相连。
与现有技术相比，本发明包括：放大器，连接于海底电缆施工中仪器系统和辅导航系统之间，用于接收仪器系统反馈给辅导航系统的反馈信号，将该反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统。显示屏，用于对加宽后的反馈信号进行显示。。通过本发明的方案，能够快速确定导航系统的触发信号是否发送成功，以便快速确定故障所在，恢复作业。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为本发明的反馈信号放大装置的组成框图；
图2为本发明实施例中可重触发单稳态触发器芯片为74C221芯片时的电路连接图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。
目前，仪器SeaBed428系统收到辅导航系统发出的触发TB信号后，会产生一个很窄的反馈信号脉冲，但依据目前的技术水平，发出的该脉冲都小于0.1ms，即使输出也不能被辅导航系统检测到，所以不利于故障排除。因此，在目前的海底电缆地震采集作业中，该脉冲信号并没有作为反馈脉冲加以利用，将其发给辅导航系统。在本发明的方案中，首次把该信号用作反馈信号输出，并制作信号线，将该反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统。
具体地，本发明提出了一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大装置01，如图1所示，该反馈信号放大装置包括放大器02和显示屏03。
放大器02，连接于海底电缆施工中仪器系统和辅导航系统之间，用于接收仪器系统反馈给辅导航系统的反馈信号，将该反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统。在本发明实施例中，海底电缆施工中的仪器系统为SeaBed428系统。
优选地，该反馈信号放大装置01还包括输入电源04，该输入电源04为放大器02供电。
优选地，放大器02包括：可重触发单稳态触发器芯片021。
可重触发单稳态触发器芯片021的VCC管脚与输入电源04相连；并且输入电源04与可重触发单稳态触发器芯片021的清除端/CLR管脚相连。
可重触发单稳态触发器芯片021的正触发输入管脚与仪器系统的信号输出端相连；可重触发单稳态触发器芯片021的负脉冲输出管脚与辅导航系统的信号输入端相连。
优选地，放大器02还包括：可调电阻022和极性电容023。
可调电阻022的一端与输入电源VCC 023相连，另一端与可重触发单稳态触发器芯片021的外接电容/电阻管脚相连，极性电容023的正极与外接电容/电阻管脚相连，负极与可重触发单稳态触发器芯片021的外接电容管脚相连。
优选地，可重触发单稳态触发器芯片021可以为74C221芯片，如图2所示。
优选地，反馈信号的脉冲宽度与可调电阻022的阻值和极性电容023的电容值的乘积成正比。
优选地，将反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给辅导航系统是指：
预先确定极性电容023的电容值，并预先调节可调电阻022的阻值，使输入反馈信号放大装置01的反馈信号的脉冲宽度从微秒级加宽到毫秒级以后发送给辅导航系统。
其中，可调电阻的最大阈值为0.7kΩ。
显示屏03，用于对加宽后的反馈信号进行显示。
优选地，显示屏03与可重触发单稳态触发器芯片021的负脉冲输出管脚以相连。
下面结合图2，通过具体实施方式进一步说明本发明的反馈信号放大装置01。
本发明的反馈信号放大装置01可以采用手机充电器供电，即，反馈信号放大装置01中的输入电源可以为手机充电器。在使用本发明的反馈信号放大装置01之前，预先确定极性电容023的电容值，在图2中为极性电容C2和C3，并预先调节可调电阻022的阻值，在图2中为可调电阻R1和R2。
经过上述调节以后，本发明反馈信号放大装置01的信号加宽倍数已经确定，反馈信号放大装置01中的74C221芯片与极性电容和可调电阻协调工作，把海底电缆施工中的仪器系统，即SeaBed428系统，发出的小于0.1μs的电压反馈信号的信号脉冲加宽到0.1ms，输出反馈给辅导航系统，辅导航系统通过设置可以在显示屏上观察到反馈信号与触发信号的时间差值，从而能够快速确定导航系统触发信号是否发出，以便快速确定故障所在，解决问题，恢复生产。其中，SeaBed428系统在发出反馈信号之前需先收到辅导航系统发出的触发信号，如果SeaBed428系统确定接收到该触发信号便向辅导航系统发出反馈信号。
本发明解决了无法确定海底电缆施工中仪器系统是否收到导航系统触发信号的问题，减少了海底电缆地震作业触发故障分析时间，提高了故障解决效率。
需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于海底电缆地震采集作业的反馈信号放大装置，其特征在于，所述反馈信号放大装置包括放大器和显示屏；
所述放大器，连接于海底电缆施工中仪器系统和辅导航系统之间，用于接收所述仪器系统反馈给所述辅导航系统的反馈信号，将所述反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给所述辅导航系统；
所述显示屏，用于对加宽后的所述反馈信号进行显示；
所述反馈信号放大装置还包括输入电源，所述输入电源为所述放大器供电；
所述放大器包括：可重触发单稳态触发器芯片；
所述可重触发单稳态触发器芯片的VCC管脚与所述输入电源相连；并且所述输入电源与所述可重触发单稳态触发器芯片的清除端/CLR管脚相连；
所述可重触发单稳态触发器芯片的正触发输入管脚与所述仪器系统的信号输出端相连；所述可重触发单稳态触发器芯片的负脉冲输出管脚与所述辅导航系统的信号输入端相连；
所述放大器还包括：可调电阻和极性电容；
所述可调电阻的一端与所述输入电源VCC相连，另一端与所述可重触发单稳态触发器芯片的外接电容/电阻管脚相连， 所述极性电容的正极与所述外接电容/电阻管脚相连，负极与所述可重触发单稳态触发器芯片的外接电容管脚相连；
所述反馈信号的脉冲宽度与所述可调电阻的阻值和所述极性电容的电容值的乘积成正比；
所述将所述反馈信号的脉冲宽度加宽以后发送给所述辅导航系统是指：
预先确定所述极性电容的电容值，并预先调节所述可调电阻的阻值，使输入所述反馈信号放大装置的反馈信号的脉冲宽度从微秒级加宽到毫秒级以后发送给所述辅导航系统。
2.如权利要求1所述的反馈信号放大装置，其特征在于，所述可重触发单稳态触发器芯片为74C221芯片。
3.如权利要求1所述的反馈信号放大装置，其特征在于，
所述可调电阻的最大阈值为0.7kΩ。
4.如权利要求1所述的反馈信号放大装置，其特征在于，所述显示屏与所述可重触发单稳态触发器芯片的负脉冲输出管脚相连。
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