CN207067416U - 一种无线传输地震仪远距离无线触发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，包括震动设备、无线发射设备和多个采集单元，所述震动设备输出端连接无线发射设备的输入端，所述采集单元包括无线接收设备和MCU，所述MCU与所述无线接收设备连接，所述无线接收设备用于接收无线发射设备发射的控制信号，所述控制信号为FM信号或者AM信号。本实用新型涉及地震勘探技术领域。一种无线传输地震仪远距离无线触发装置采用无线发射设备和无线接收设备结合实现触发采集单元工作，与现有技术相比，通信距离远，成本低，结构简单。

Description

一种无线传输地震仪远距离无线触发装置

技术领域

本实用新型涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种无线传输地震仪触发装置。

背景技术

地球物理勘探是一种利用地壳中岩石岩性或矿产物理性质的差异来研究地质构造、勘查地下矿产的方法和理论，根据探测原理的不同，地球物理勘探方法可以分为：地震波勘探、重力勘探、磁力勘探、电法勘探等几类，其中地震波勘探是最为普遍的一种地球物理勘探方法。地震波勘探是通过人工激发震源产生的地震波在弹性不同的地层内传播，收集经过反射和衰减的地震信号，进行分析和反演，勘探出地下的地质情况，地震波勘探在金属、非金属矿产资源，工程地质，岩土工程，以及油、气、煤能源和地震灾害等勘测领域中都有着重要的应用。

现有技术中，大多数地震仪主机与各个数据采集子站之间通过线缆连接传输，在地震勘探中存在很多不便。当然，也有基于无线通信技术的地震仪。

基于无线通信技术的地震仪是地震仪主机与各个数据采集子站不相连，且各个数据采集子站彼此独立，没有地震数据传输线、每个采集站接收地震波数据后数据后自动存储，再用专门的无线数据传输设备把所有采集子站采集的数据传回地震仪主机。目前，基于无线传输的地震仪各道数据采集中保证时间技术如GPS技术和蓝牙技术存在很多缺陷与不足。采用GPS技术的保证时间，GPS硬件电路体积大、成本高以及算法复杂；而采用蓝牙技术保证时间，蓝牙的无线传输信号穿透能力差、传输距离短。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种通信距离远、成本低、结构简单的无线传输地震仪远距离无线触发装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，包括震动设备、无线发射设备和多个采集单元，所述震动设备输出端连接无线发射设备的输入端，所述采集单元包括无线接收设备和MCU，所述MCU与所述无线接收设备连接，所述无线接收设备用于接收无线发射设备发射的控制信号，所述控制信号为FM信号或者AM信号。

作为上述方案的进一步改进，所述采集单元还包括供电模块，所述供电模块分别与所述无线接收设备和MCU连接。

作为上述方案的进一步改进，所述采集单元还包括检波器，所述供电模块与所述检波器连接，所述检波器与所述MCU连接，所述检波器用于检测地震波。

作为上述方案的进一步改进，所述无线发射设备包括发射端启动模块、第一微控制器、D/A转换器、第一带通滤波器和无线发送模块，所述发射端启动模块的输出端与第一微控制器的输入端连接，所述第一微控制器的输出端与D/A转换器的输入端连接，所述D/A转换器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接，所述第一带通滤波器的输出端与无线发送模块的输入端连接。

优选的，所述无线发送模块包括SX1278芯片。

作为上述方案的进一步改进，所述无线接收设备包括无线接收模块、第二带通滤波器、放大器和比较器，所述无线接收模块接收所述无线发送模块发送的触发信号，所述无线接收模块的输出端与第二带通滤波器的输入端，所述第二带通滤波器的输出端与放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与MCU的输入端连接。

优选的，所述无线接收模块包括SX1278芯片。

作为上述方案的进一步改进，所述发射端启动模块包括振动开关、第一电阻、第二电阻和发光二极管，所述振动开关的第三动触点连接电源电压，所述振动开关的第一静触点通过第一电阻与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极连接电源地，所述振动开关的第四动触点通过第二电阻连接电源电压，所述振动开关的第五静触点与第一微控制器的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：一种无线传输地震仪远距离无线触发装置采用无线发射设备和无线接收设备结合实现同步触发采集单元工作，与现有技术相比，通信距离远，成本低，结构简单。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置结构示意图；

图2是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置无线发射设备原理框图；

图3是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置无线接收设备和MCU连接原理框图；

图4是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置发射端启动模块电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置结构示意图，一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，如图1所示，包括震动设备、无线发射设备和多个采集单元，震动设备输出端连接无线发射设备的输入端，采集单元包括无线接收设备、检波器和MCU，无线接收设备与MCU连接，无线接收设备接收无线发射设备发射的控制信号，该控制信号为FM信号或者AM信号。所述控制信号包括触发信号和时间信号，无线发射设备发射的控制信号可以同时触发多个采集单元采集地震波数据，使多个采集单元同步采集地震波数据。检波器与MCU连接，检波器用于检测地震波，并将检测到的地震波数据传给MCU。

其中，采集单元还包括供电模块，供电模块分别与MCU、无线接收设备和检波器连接，用于为MCU、无线接收设备和检波器提供工作电源。

图2是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置无线发射设备原理框图，如图2所示，无线发射设备包括发射端启动模块、第一微控制器、D/A转换器、第一带通滤波器和无线发送模块，发射端启动模块的输出端与第一微控制器1的输入端连接，第一微控制器的输出端与D/A转换器的输入端连接，D/A转换器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接，第一带通滤波器的输出端与无线发送模块的输入端连接。本实施例中，第一微控制器采用LPC2131芯片，显然的，第一微控制器也可以是51系列单片机、ARM系列单片机等等。本实施例中，优选的，无线发送模块优选采用SX1278芯片实现无线发送信号功能，显然的，也可以是SX1276芯片等等。

当炸药爆炸或重锤敲击，激发震动设备产生地震波后，敲击信号或爆炸信号通过发射端启动模块向第一微控制器发出启动信号，LPC2131微控制器接收到启动信号后立即产生并输出10个1KHz的脉冲信号(脉冲信号个数可根据实际需要进行设置，本实施例优选采用10个脉冲信号)，D/A转换器将接收到的脉冲信号转换成模拟信号，通过第一带通滤波器1输出1KHz的正弦信号，SX1278无线发射模块接收到第一带通滤波器1输出的1KHz的正弦信号后向空中发射10个1KHz的正弦信号作为触发采集单元启动采集的控制信号，控制信号包括触发采集单元启动采集的触发信号和时间信号。

图3是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置无线接收设备和MCU连接原理框图，如图3所示，无线接收设备包括无线接收模块、第二带通滤波器、放大器和比较器，无线接收模块接收上述无线发送模块发射的触发信号，无线接收模块的输出端与第二带通滤波器的输入端连接，第二带通滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与MCU的输入端连接。本实施例中，MCU采用LPC2131微控制器，显然的，MCU也可以是51系列单片机、ARM系列单片机等等。本实施例中，无线发送模块优选采用SX1278芯片实现无线发送信号功能，显然的，也可以是SX1276芯片等等。

无线接收模块接收无线发射模块向空中发射信号后，对接收到的信号进行解调，然后通过第二带通滤波器分离出正弦信号，通过放大器放大，使正弦信号的前沿变得陡峭，再经过比较器进行比较，得到一个方波，产生一个触发信号给MCU，MCU接收到触发信号后启动检波器同步开始采集地震波信号，完成同步触发采集单元的工作。一般的，设置检波器采集1024个点或者4096个点即停止采集。

图4是本实用新型一种无线传输地震仪远距离无线触发装置发射端启动模块电路原理图，如图4所示，发射端启动模块包括振动开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2和发光二极管LED1，振动开关S1提供第一静触点1、第二静触点2、第三动触点3、第四动触点4、第五静触点5和第六静触点6，其中，振动开关S1的第二静触点2和第六静触点6悬空，振动开关S1的第一静触点1通过第一电阻R1与发光二极管LED1的正极连接，发光二极管LED1的负极连接电源地，振动开关的第四动触点通过第二电阻R2连接电源电压，振动开关的第五静触点与上述第一微控制器(图4中未标出)的输入端连接。振动开关未受到振动时，第三动触点3与第二静触点2接通，第四动触点4与第六静触点6接通，即发射端启动模块处于非工作状态，当发射端启动模块周围产生振动，如有爆炸或者重锤锤击时，振动开关S1接通，即第一动触点1与第三静触点3接通、第四动触点4与第五静触点5接通，此时发光二极管LED1闪亮，发射端启动模块向第一微控制器发出启动触发信号。

一种无线传输地震仪远距离无线触发装置采用无线发射设备和无线接收设备结合实现触发采集单元工作，与现有技术相比，通信距离远，成本低，结构简单。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，其包括震动设备、无线发射设备和多个采集单元，所述震动设备输出端连接无线发射设备的输入端，所述采集单元包括无线接收设备和MCU，所述MCU与所述无线接收设备连接，所述无线接收设备用于接收无线发射设备发射的控制信号，所述控制信号为FM信号或者AM信号。

2.根据权利要求1所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述采集单元还包括供电模块，所述供电模块分别与所述无线接收设备和MCU连接。

3.根据权利要求1所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述采集单元还包括检波器，所述供电模块与所述检波器连接，所述检波器与所述MCU连接，所述检波器用于检测地震波。

4.根据权利要求3所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述无线发射设备包括发射端启动模块、第一微控制器、D/A转换器、第一带通滤波器和无线发送模块，所述发射端启动模块的输出端与第一微控制器的输入端连接，所述第一微控制器的输出端与D/A转换器的输入端连接，所述D/A转换器的输出端与第一带通滤波器的输入端连接，所述第一带通滤波器的输出端与无线发送模块的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述无线发送模块包括SX1278芯片。

6.根据权利要求4所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述无线接收设备包括无线接收模块、第二带通滤波器、放大器和比较器，所述无线接收模块接收所述无线发送模块发送的触发信号，所述无线接收模块的输出端与第二带通滤波器的输入端，所述第二带通滤波器的输出端与放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与MCU的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述无线接收模块包括SX1278芯片。

8.根据权利要求6所述的一种无线传输地震仪远距离无线触发装置，其特征在于，所述发射端启动模块包括振动开关、第一电阻、第二电阻和发光二极管，所述振动开关的第三动触点连接电源电压，所述振动开关的第一静触点通过第一电阻与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极连接电源地，所述振动开关的第四动触点通过第二电阻连接电源电压，所述振动开关的第五静触点与第一微控制器的输入端连接。