CN109471202A - 一种检波器工作状况实时检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于地震勘探技术领域，尤其涉及一种检波器工作状况实时检测的方法。本发明通过布设检波器、检波器连接、检波器输出电阻值测试、电阻值比较及状况判断、激发震源及采集地震勘探数据、检修人员维修和对维修过的检波器重新进行电阻值比较及状况判断的七个步骤，实现了检波器在勘探现场就能够进行的检波器工作状况实时检测的方法，实时检测的时间短、速度快，并且不需要配备专用设备和专业人员就能够实现对检波器工作状况实时检测。

Description

一种检波器工作状况实时检测的方法

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，尤其涉及一种检波器工作状况实时检测的方法。

背景技术

在地震勘探系统中，检波器承担将接受的地层震动波转换为电信号输出的任务，来自震源激发产生的地震波，向地层深处传播，并将带有地层信息的反射波传递到垂直插入地面的检波器进行接受，检波器完成震动能量的机电转换而产生电信号，电信号经过放大整理后，输出到后续采集站和地震仪进行存储和分析，如图1所示。

检波器承担整个勘探系统的地层信息的接收任务，是整个勘探系统的前段，其性能状况关乎整个系统的运行质量。由于地震勘探工程周期长，使用检波器数量较多，如一个三维勘探项目，检波器一次使用数量都在几万只以上，且施工环境复杂，检波器经常处于易损状态。为保证勘探施工的正常进行以及保证施工质量，工程指挥人员需要随时监测检波器的性能状况，特别是要在勘探震源激发前，必须检查并及时更换不符合工作要求的检波器。如果是在非工程期，检波器的性能检测完全可以通过测试仪或其它检测装置进行测试，但在工程期，数量众多且环境复杂，不可能随时把检波器全部撤下来做检测。

检波器的工作状况，对整个勘探系统的正常运行会产生较大的影响。如：

检波器的自身性能状况，如主要性能参数等。如检波器工作电源状况，如电源电池电压正常与否、电池寿命、电池连接状况等。

检波器外部连接状况，如是否插入地面以及插入地面的垂直状况、电缆接头连接状况和绝缘状况等。

按照以往正常的测试程序，检波器使用部门对检波器的工作状况可按以下步骤执行：

1、检波器的自身性能，可以通过厂家配套的检波器测试仪进行监测；检波器测试仪可以完成检波器的主要性能指标的测试；

2、检波器现场连接使用状况，可以由施工现场施工人员，根据施工技术标准，通过目测或手持仪表(如万用表等)判断检波器外部工作连接状况。

以上所述的检波器自身性能的监测，需要配备专用设备和专业人员，耗时耗力，不利于复杂环境下的施工要求。由于地震勘探工程周期长，使用检波器数量较多，如一个三维勘探项目，检波器使用数量都在几万只以上，且施工环境复杂，检波器经常处于易损状态。为保证勘探施工的正常进行，工程指挥人员需要随时监测检波器的性能及连接状况，特别是要在勘探震源激发前，必须检查并及时更换不符合工作要求的检波器。如果是在非工程期，检波器的性能检测完全可以通过测试仪或其它检测装置进行测试，但在工程期，时间紧、数量众多且环境复杂，不可能随时把检波器撤下来做检测。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种实现检波器在勘探现场就能够进行的检波器工作状况的实时实地检测的方法；本发明的目的之二是利用地震仪具有的测量电阻的功能，提供一种时间短、速度快、简便的检波器工作状况实时实地检测的方法；本发明的目的之三是提供一种不需要配备专用设备和专业人员就能够实现对检波器工作状况实时实地检测的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种检波器工作状况实时检测的方法，包括如下步骤：

步骤一：布设检波器

将检波器按照勘探需要，布设检波器于预设地点；

步骤二：检波器连接

将步骤一布设好的检波器通过后续采集站和地震仪连接；

步骤三：检波器输出电阻值测试

采用电阻测试仪对检波器的输出电阻值进行测试，得出实测电阻为R_o；

步骤四：电阻值比较及状况判断

将实测电阻Ro与额定输出电阻R进行比较，当

-5％R<Ro-R<5％R，表示检波器输出连接正常，且检波器正常工作；进入步骤七；

Ro-R＞5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

Ro-R＜-5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

步骤五：异常检波器维修或更换

现场检修人员根据步骤四的电阻值Ro测试结果，结合检波器预设异常信息类型，判定检波器的具体异常工作状况，对状况异常的检波器，做相应维修或更换；

步骤六：重测检修过的检波器

经步骤五维修或更换过的过的检波器返回步骤三重新进行电阻值测试，再次比较及状况判断，直至所有检波器正常工作；

步骤七：激发震源及采集地震勘探数据

当步骤一至步骤六处理后所有布设的检波器正常工作后，地震仪发出指令，激发震源，采集地震勘探数据。

所述的步骤三中对检波器的输出电阻值进行测试采用的电阻测试仪是地震仪。

所述的检波器输出电阻值测试采用的是万用表或电桥。

所述的步骤四中的检波器工作出现异常状况是指检波器自身工作异常或外部连接异常现象。

有益效果：本发明通过布设检波器、检波器连接、检波器输出电阻值测试、电阻值比较及状况判断、异常检波器维修或更换、重测检修过的检波器、激发震源及采集地震勘探数据的七个步骤，利用地震仪测量电阻的功能，实现了检波器在勘探现场就能够进行的检波器工作状况实时检测的方法，实时检测的时间短、速度快，并且不需要配备专用设备和专业人员就能够实现对检波器工作状况实时实地检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的流程图；

图2是地震勘探系统组成结构示意图；

图3是本发明实施例中电阻与模拟开关的连接示意图1；

图4是本发明实施例中电阻与模拟开关的连接示意图2；

图5是本发明检波器电池欠压报警信息实施例示意图；

图6是本发明检波器插入地面状态信息实施例示意图；

图7是本发明检波器倾斜测试原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示的一种检波器工作状况实时检测的方法，包括如下步骤：

步骤一：布设检波器

将检波器按照勘探需要，布设检波器于预设地点；

步骤二：检波器连接

将步骤一布设好的检波器通过后续采集站和地震仪连接；

步骤三：检波器输出电阻值测试

采用电阻测试仪对检波器的输出电阻值进行测试，得出实测电阻为R_o；

步骤四：电阻值比较及状况判断

将实测电阻Ro与额定输出电阻R进行比较，当

-5％R<Ro-R<5％R，表示检波器输出连接正常，且检波器正常工作；进入步骤七；

Ro-R＞5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

Ro-R＜-5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

步骤五：异常检波器维修或更换

现场检修人员根据步骤四的电阻值Ro测试结果，结合检波器预设异常信息类型，判定检波器的具体异常工作状况，对状况异常的检波器，做相应维修或更换；

步骤六：重测检修过的检波器

经步骤五维修或更换过的过的检波器返回步骤三重新进行电阻值测试，再次比较及状况判断，直至所有检波器正常工作；

步骤七：激发震源及采集地震勘探数据

当步骤一至步骤六处理后所有布设的检波器正常工作后，地震仪发出指令，激发震源，采集地震勘探数据。

优选的是所述的步骤三中对检波器的输出电阻值进行测试采用的电阻测试仪是地震仪。

所述的检波器输出电阻值测试采用的是万用表或电桥。

优选的是所述的步骤四中的检波器工作出现异常状况是指检波器自身工作异常或外部连接异常现象。

优选的是所述的电阻测试仪是万用表或电桥。

在实际使用时，根据勘探需要，布设检波器、采集站和地震仪到预设点，在地震数据采集前，开启地震仪，进行检波器、采集站连接状况及检波器工作状况的检测。利用地震仪测量电阻的功能，通过地震仪获取检波器的输出电阻值Ro，通过测得的输出电阻值Ro与额定输出电阻值R即检波器正常工作状态下的输出电阻值进行比较，来判断检波器的连接和基本状况。当实测-5％R<Ro-R<5％R时，表示检波器输出连接正常，且检波器基本正常工作，误差±5％只是根据地震仪测试电阻的精度等因素而拟定，实际操作中可根据具体情况来设定；当Ro＝∞，表示检波器输出开路或与采集站未正常连接；当Ro-R＞5％R时，表示检波器输出连接接触不良或检波器其它工作异常(根据设计设置值而定)；当Ro-R＜-5％R时，表示检波器或连接处出现进水等绝缘下降现象，或检波器其它工作异常(根据设计设置值而定)。因为检波器设计时，将能够反映检波器异常工作状态的信息，通过设置不同的输出电阻值来反映，所以根据测试的不同的输出电阻值，来判断和确定检波器的各种异常工作状态。

只要出现Ro＝∞、Ro＞R和Ro＜R的情况，检测人员就要通知相关的维修人员进入故障检波器现场，进行相关的插接、绝缘、更换等相关维修；维修人员将故障检波器维修或更换好后，检测人员再通过地震仪对其进行再次检测，待所有参与勘探的检波器全部检测合格后，地震仪才可发出炸药等震源的激发命令，进行地震数据的采集传输。

把检波器的工作状况的信息，反应在检波器的输出电阻数值上，利用地震仪测量电阻的功能，地震仪就可以通过测试检波器的输出电阻值，及时获悉检波器的工作状况，及时布置施工现场的工作，保证勘探工程及时顺利进行，地震仪就是施工现场使用的。实现检波器在勘探现场就能够快速进行检波器工作状况实时检测的方法，实时检测的时间短、速度快，并且不需要配备专用设备和专业人员。

其中电阻测试仪还可以采用万用表、电桥及其他电阻测试仪表。

实施例二：

图3和图4本发明实施例中电阻与模拟开关的连接示意图

在勘探工程中，使用检波器数量众多，一次三维勘探多达数万只，且需要长时间连续工作，一次施工期都在数月以上，由于数量多工期长，环境复杂，检波器一般采取电池供电的方式，获悉电池工作状况显得格外重要，及时获悉电池的工作状况，成为现场实时实地检测的重要内容之一。

图3中，R为检波器为正常等效输出电阻，并联于检波器输出端，R1、R2........Rn分别与模拟开关串联后为反映检波器工作状态的电阻，分别与模拟开关(可选TS12A4515)串联后与R并联。模拟开关的控制受制于个状态信息的逻辑信号C1、C2..........Cn。

图4电路中，改变输出电阻的方式也可以接成串联方式，R1、R2…..Rn分别与K1、K2…..Kn并联后，和R一起进行串联。

如图3和图4所示，通过检波器内部的自检电路，将检波器的部分重要状态信息A、B、C.......N可以得以测试，将测试的而得的状态信息，转换成逻辑开关信号，控制模拟开关K1、K 2......Kn的通断，来达到选择性接入电阻R1、R2........Rn的目的，而R1、R2........Rn与R并联(串联)后的阻值，通过设计新的组合，形成新的检波器输出电阻，其阻值恰好用来反映检波器工作的各种异常状态。达到实时反映检波器工作状态的目的。

当然，检波器正常工作状态下的额定输出电阻，也可以根据设计要求，设计为一定组合下的输出电阻。

实施例三：

图3、图4和图5所示的检波器电池欠压报警实施例：

图5中，当电池电压符合工作条件，输出控制逻辑信号C1，控制模拟开关的通断，如模拟开关选择常开型，这样C1控制K1，呈断开状态。如其他检波器状态信息都为断开。此时检波器输出等效电阻仍为R，当电池电压不符合工作条件，如欠压或者断电，控制信号C1翻转为“1”，此时，检波器等效输出电阻变为R//Ro1，地震仪就可以通过检测检波器输出电阻的数值，来断定电池的异常工作状态。

当然也可以选择模拟开关为常闭型，那么正常状态下的输出电阻(额定电阻)即为各状态电阻R1、R2........Rn与R的并联，当某一状态信息异常时，控制信息及时打开相应模拟开关，使得输出电阻发生改变，地震仪检测检波器输出电阻时，就能根据相应电阻值，及时获悉相应异常的状态信息。

实施例四：

如图2、图3、图4、图6和图7所示的检波器插入地面状态实施例：

检波器接受来自地层深处的地震反射波信息，以纵向(垂直)信息作为有用反射信号，因此要求检波器具有较高的纵波接受能力。这就要求检波器垂直插入地面，垂直度大小决定检波器的震动信号的接收质量，检波器插入地面，靠的是检波器下部的尾椎，人工插入时，判断是否垂直靠施工人员感觉和目视。当人为疏忽或地面环境复杂(如山地、沼泽、斜坡等)时，不可避免造成插入倾斜度(如30度)不符合要求，甚至忘记插入。

图6中，在检波器内部平置的电路板中或检波器内腔中平置的部位，水平置入倾斜开关(可选用型号为RBS070310B)，检波器插入地面的垂直度，由倾斜开关的通断状况来判定。检波器内部监测电路可以随时监测倾斜开关的通断状况，通过输出逻辑状态信息，控制模拟开关达到改变输出电阻的目的。根据施工要求，倾斜开关报警角度可选择30°或根据需要设定其他角度。以30°为例，当检波器插入倾斜超过30°时，或检波器未进行插入动作(远大于30°)。倾斜开关由闭合变成断开(或由断开变成闭合)。检波器内部监测电路发现倾斜开关状态发生变化后，立即通过输出逻辑控制信号C2，控制模拟开关K2接通(或闭合)电阻R2，得以改变检波器输出端等效输出电阻，地震仪通过测试检波器输出电阻来进行判断。如出现相应电阻异常，通知施工人员对检波器插入状况及时纠正。

根据设计需要，也可以把倾斜开关直接替代模拟开关，直接控制R2的接通与否。

综上所述，本发明通过布设检波器、检波器连接、检波器输出电阻值测试、电阻值比较及状况判断、异常检波器维修或更换、重新测试、激发震源及采集地震勘探数据的七个步骤，实现了检波器在勘探现场就能够进行的检波器工作状况实时实地检测的方法，实时检测的时间短、速度快，并且不需要配备专用设备和专业人员就能够实现对检波器工作状况实时检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种检波器工作状况实时检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：布设检波器

将检波器按照勘探需要，布设检波器于预设地点；

步骤二：检波器连接

将步骤一布设好的检波器通过后续采集站和地震仪连接；

步骤三：检波器输出电阻值测试

采用电阻测试仪对检波器的输出电阻值进行测试，得出实测电阻为R_o；

步骤四：电阻值比较及状况判断

将实测电阻Ro与额定输出电阻R进行比较，当

-5％R<Ro-R<5％R，表示检波器输出连接正常，且检波器正常工作；进入步骤七；

Ro-R＞5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

Ro-R＜-5％R，表示检波器工作状况出现异常，进入步骤五；

步骤五：异常检波器维修或更换

现场检修人员根据步骤四的电阻值Ro测试结果，结合检波器预设异常信息类型，判定检波器的具体异常工作状况，对状况异常的检波器，做相应维修或更换；

步骤六：重测检修过的检波器

经步骤五维修或更换过的过的检波器返回步骤三重新进行电阻值测试，再次比较及状况判断，直至所有检波器正常工作；

步骤七：激发震源及采集地震勘探数据

当步骤一至步骤六处理后所有布设的检波器正常工作后，地震仪发出指令，激发震源，采集地震勘探数据。

2.如权利要求1所述的一种检波器工作状况实时检测的方法，其特征在于：所述的步骤三中对检波器的输出电阻值进行测试采用的电阻测试仪是地震仪。

3.如权利要求1所述的一种检波器工作状况实时检测的方法，其特征在于：所述的检波器输出电阻值测试采用的是万用表或电桥。

4.如权利要求1所述的一种检波器工作状况实时检测的方法，其特征在于：所述的步骤四中的检波器工作出现异常状况是指检波器自身工作异常或外部连接异常现象。