CN210294548U - 一种微地震监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微地震监测系统。该系统包括核心处理器、SDRAM存储器、4G全网通模块、GPS模块、三分量地震检波器、信号转换模块和电源模块，核心处理器分别与SDRAM存储器、4G全网通模块、GPS模块连接，电源模块通过降压稳压器分别与核心处理器、4G全网通模块、GPS模块连接，三分量地震检波器的X分量方向插头通过第一信号转换模块与核心处理器连接，三分量地震检波器的Y分量方向插头通过第二信号转换模块与核心处理器相连接，三分量地震检波器的Z分量方向插头通过第三信号转换模块与核心处理器连接。本实用新型提供的微地震监测系统，既可以用于地面监测，也可以用于浅井监测，具有成本低、布线简单、有利于在更多领域推广应用的优点。

Description

一种微地震监测系统

技术领域

本实用新型涉及微地震监测技术领域，特别是涉及一种微地震监测系统。

背景技术

地面微地震监测相对井下监测具有布线方便、不需要监测井、成本低等特点，但是由于采集的地面微地震资料信噪比较低，对于资料处理和震源定位带来很大的难度，导致微地震事件定位效果不佳，没有在工程应用中得到大规模应用。随着检波器各项性能指标提高和及资料处理技术的进步，地面微地震监测又开始得到重视。通过技术创新，美国MSI公司通过FracStar技术在世界范围内提供地面微地震监测服务。FracStar技术是一种基于地面的微地震监测方法，采用置于地表的地震检波器排列(放射状)和PSET无源地震发射层析成像处理技术，确定单个微地震事件的源机理，提供原有天然裂缝网络与次生裂缝间相互作用的重要信息。随着技术的发展，微地震监测技术从井下转为地面是未来发展的必然趋势。

随着国内技术的发展和产业政策的影响，国外油服公司逐步淡出国内市场。

国内微地震监测处于快速发展阶段，微地震井下和地面监测技术完成了从理论向实践的过渡阶段，在油田和页岩气田的实际作业中得到了一定的应用，取得了较好的效果。

中国石油集团旗下的东方地球物理勘探公司和川庆地球物理勘探公司已经可以独立完成油气田勘探开发项目的微地震监测。东方物探自主研发的 Geo-ESP微地震监测系统实现了从采集到处理解释，软件整体配套和功能日趋完善。川庆物探自主研发的GeoMonitor微地震采集、处理和解释一体化平台，形成了完整的地面微地震监测技术，建立了野外施工流程。中石化开发了FracListener微地震软件，在涪陵地区页岩气压裂监测中得到了应用。

国内中石油东方物探(BGP)、中石化石油物探技术研究院等主要的微地震监测团队主要是利用法国Secrel公司的428XL地震数据采集系统的微地震监测模块，地面监测模式，放射状大排列，地表布设千道以上单分量检波器，这种工作方式费用和场地条件要求高，装备自身也价值不菲，不利于监测技术成本的降低与普及。天然地震与微地震监测站是一套独立的数据采集、存储装置，自身通过电池供电，高灵敏度三分量检波器采集数据，无线网络实时传输数据描绘裂缝空间位置，监测阵列布设是按照稀疏台站网络的模式，通常情况下由于单个采集台站连接的三分量检波器灵敏度要高于地面大排列模式采用的单分量检波器，检波器也通常埋设于地表以下，进一步降低了噪声，所以单个台站采集的信号质量优于大排列采集模式，这样就可以降低布设的台站数量，可以灵活根据现场情况和项目内容，使用不同数目的采集站，降低了很多的费用，有利于在更多领域推广应用。

发明内容

本实用新型提供一种微地震监测系统，既可以用于地面监测，也可以用于浅井监测，增强了多用性，具有成本低、布线简单、有利于在更多领域推广应用的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种微地震监测系统，包括核心处理器、SDRAM存储器、4G全网通模块、GPS模块、三分量地震检波器、信号转换模块和电源模块，所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头、Y分量方向插头、Z分量方向插头，所述壳体内设置有第一横波检波器串、第二横波检波器串和纵波检波器串，所述第一横波检波器串通过电缆线与所述X分量方向插头电性连接，所述第二横波检波器串通过电缆线与所述Y分量方向插头电性连接，所述纵波检波器串通过电缆线与所述Z分量方向插头电性连接，所述核心处理器与所述SDRAM存储器相连接，所述核心处理器通过第二UART串口与所述4G全网通模块相连接，所述核心处理器通过第三UART串口与所述GPS 模块相连接，所述电源模块通过降压稳压器分别与所述核心处理器、4G全网通模块、GPS模块相连接，所述信号转换模块包括第一信号转换模块、第二信号转换模块和第三信号转换模块，所述三分量地震检波器的X分量方向插头通过所述第一信号转换模块与所述核心处理器相连接，所述三分量地震检波器的Y分量方向插头通过所述第二信号转换模块与所述核心处理器相连接，所述三分量地震检波器的Z分量方向插头通过所述第三信号转换模块与所述核心处理器相连接。

可选的，所述第一横波检波器串、第二横波检波器串、纵波检波器串均由三个单只检波器串联而成。

可选的，所述第一信号转换模块包括第一差分放大器和第一AD转换器，所述第二信号转换模块包括第二差分放大器和第二AD转换器，所述第三信号转换模块包括第三差分放大器和第三AD转换器，所述三分量地震检波器的X分量方向插头依次通过所述第一差分放大器、第一AD转换器连接至所述核心处理器；所述三分量地震检波器的Y分量方向插头依次通过所述第二差分放大器、第二AD转换器连接至所述核心处理器；所述三分量地震检波器的Z分量方向插头依次通过所述第三差分放大器、第三AD转换器连接至所述核心处理器。

可选的，所述电源模块通过第一高输入压降电源模块与低压降线性稳压器相连接，所述低压降线性稳压器分别与所述第一差分放大器的工作电源输入端、第一AD转换器的工作电源输入端、第二差分放大器的工作电源输入端、第二AD转换器的工作电源输入端、第三差分放大器的工作电源输入端和第三AD转换器的工作电源输入端相连接，从而为所述第一差分放大器、第一AD转换器、第二差分放大器、第二AD转换器、第三差分放大器和第三AD转换器提供工作电压。

可选的，所述低压降线性稳压器通过第一高精度基准源分别与所述第一 AD转换器的正基准电源输入端、第二AD转换器的正基准电源输入端、第三AD转换器的正基准电源输入端相连接，从而为所述第一AD转换器、第二AD转换器、第三AD转换器提供正5V的基准电源；所述低压降线性稳压器通过第二高精度基准源分别与所述第一差分放大器的正基准电源输入端、第二差分放大器的正基准电源输入端、第三差分放大器的正基准电源输入端相连接，从而为第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器提供正2.5V的基准电源。

可选的，所述电源模块依次通过第二高输入压降电源模块、负电压线性稳压器分别与所述第一差分放大器的负基准电源输入端、第二差分放大器的负基准电源输入端、第三差分放大器的负基准电源输入端相连接，从而为所述第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器提供负5V的基准电源。

可选的，所述监测系统还包括USB转串口、读卡器、SD卡和选择器 TS3A27518E，所述USB转串口通过第一UART接口与所述核心处理器相连接，所述读卡器、SD卡均与所述选择器TS3A27518E相连接，所述选择器 TS3A27518E通过SDIO接口与所述核心处理器相连接。

可选的，所述USB转串口采用的型号为CH340，所述读卡器采用的型号为GL823K。

可选的，所述第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器采用的型号均为LTC6363，所述第一AD转换器、第二AD转换器、第三AD转换器采用的型号均为ADS1282。

可选的，所述监测系统还包括FLASH模块和晶振模块，所述FLASH 模块、晶振模块均与所述核心处理器相连接。

该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种微地震监测系统，所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，三分量地震检波器用于捕捉压裂活动产生的微小地震事件波形，所述信号转换模块用于接收所述三分量地震检波器捕捉的微小地震事件波形的模拟信号并对所述微小地震事件波形的模拟信号进行处理，生成数字信号；所述信号转换模块与核心处理器相连接，所述核心处理器用于接收所述信号转换模块发送的数字信号，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头、Y分量方向插头、Z分量方向插头，所述壳体内设置有第一横波检波器串、第二横波检波器串和纵波检波器串，所述第一横波检波器串通过电缆线与所述X分量方向插头电性连接，所述第二横波检波器串通过电缆线与所述Y分量方向插头电性连接，所述纵波检波器串通过电缆线与所述Z分量方向插头电性连接，即在X、Y、 Z三个方向串联了3个高灵敏度单只检波器，单只检波器信号灵敏度80V/m/s，将3个高灵敏度单只检波器串联可以提升检波器灵敏度，经过测试X、Y、Z每个方向的检波器灵敏度都呈三倍增长，信号灵敏度为240V/m/s，如果单纯提升单只检波器的灵敏度，由于制作工艺和材料的原因，会影响检波器的滤噪效果，采用三只串联的方式，在提升灵敏度的同时还可压制采集过程中产生的噪声，对信噪比的提升是一个很有效的工程手段。电源模块提供的12V电源分别通过第一高输入压降电源模块LTC3631、第二高输入压降电源模块LTC3631降为﹢6V电源和﹣6V电源，﹢6V电源经过低压降线性稳压器TPS7A4700降为﹢5V，用于为第一AD转换器ADS1282、第二AD 转换器ADS1282、第三AD转换器ADS1282和第一差分放大器LTC6363、第二差分放大器LTC6363、第三差分放大器LTC6363提供工作电压，所述低压降线性稳压器TPS7A4700通过第一高精度基准源REF5050为第一AD 转换器ADS1282、第二AD转换器ADS1282、第三AD转换器ADS1282提供﹢5V的基准电源；所述低压降线性稳压器TPS7A4700通过第二高精度基准源REF5025分别为所述第一差分放大器LTC6363、第二差分放大器 LTC6363、第三差分放大器LTC6363提供﹢2.5V的基准电源；﹣6V电源经过负电压线性稳压器TPS7A3001降为﹣5V，用于为第一差分放大器 LTC6363、第二差分放大器LTC6363、第三差分放大器提供负-5V的基准电源；电池提供的12V电源经最大输出2.5A电流的降压稳压器TPS54260，输出3.8V电压，直接供给处理部分的核心处理器、4G全网通模块、GPS定位模块使用。采用的4G全网通模块，以串口方式上传与下载数据和命令，可以满足监测系统数据的实时传输要求。采用128GB的SD卡存储监测系统采集的数据，按照250Hz的采集速度，可以存储1年的数据，到期后自动覆盖最早存储的数据，可以通过笔记本PC挂接U盘的方式现场读取数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例微地震监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例电源模块与核心处理器、差分放大器、AD转换器的连接示意图；

图3为本实用新型实施例检波器串与分量方向插头的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种微地震监测系统，既可以用于地面监测，也可以用于浅井监测，增强了多用性，具有成本低、布线简单、有利于在更多领域推广应用的优点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例微地震监测系统的结构示意图，如图1所示，一种微地震监测系统，包括核心处理器13、SDRAM存储器12、4G全网通模块21、GPS模块23、三分量地震检波器、信号转换模块和电源模块24，所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头1、Y分量方向插头4、Z分量方向插头7，所述壳体内设置有第一横波检波器串50、第二横波检波器串26和纵波检波器串27，所述第一横波检波器串50通过电缆线与所述X分量方向插头1电性连接，所述第二横波检波器串26通过电缆线与所述Y分量方向插头4电性连接，所述纵波检波器串27通过电缆线与所述 Z分量方向插头7电性连接，所述核心处理器24分别与所述SDRAM存储器12相连接，所述核心处理器13通过第二UART串口20与所述4G全网通模块21相连接，所述核心处理器13通过第三UART串口22与所述GPS 模块23相连接，所述信号转换模块包括第一信号转换模块、第二信号转换模块和第三信号转换模块，所述三分量地震检波器的X分量方向插头1通过所述第一信号转换模块与所述核心处理器13相连接，所述三分量地震检波器的Y分量方向插头4通过所述第二信号转换模块与所述核心处理器13相连接，所述三分量地震检波器的Z分量方向插头7通过所述第三信号转换模块与所述核心处理器13相连接。所述第一横波检波器串50、第二横波检波器串26、纵波检波器串27均由三个单只检波器28串联而成。所述第一信号转换模块包括第一差分放大器2和第一AD转换器3，所述第二信号转换模块包括第二差分放大器5和第二AD转换器6，所述第三信号转换模块包括第三差分放大器8和第三AD转换器9，所述三分量地震检波器的X分量方向插头1依次通过所述第一差分放大器2、第一AD转换器3连接至所述核心处理器13；所述三分量地震检波器的Y分量方向插头4依次通过所述第二差分放大器5、第二AD转换器6连接至所述核心处理器13；所述三分量地震检波器的Z分量方向插头7依次通过所述第三差分放大器8、第三AD 转换器9连接至所述核心处理器13。所述监测系统还包括USB转串口15、读卡器18、SD卡19和选择器17，所述USB转串口15通过第一UART接口14与所述核心处理器13相连接，所述读卡器18、SD卡19均与所述选择器相连接，所述选择器17通过SDIO接口16与所述核心处理器13相连接。所述USB转串口15采用的型号为CH340，所述读卡器18采用的型号为 GL823K。所述第一差分放大器2、第二差分放大器5、第三差分放大器8采用的型号均为LTC6363，所述第一AD转换器3、第二AD转换器6、第三 AD转换器9采用的型号均为ADS1282。所述核心处理器13采用的型号为STM32H743处理器。所述监测系统还包括FLASH模块10和晶振模块11，所述FLASH模块10、晶振模块11均与所述核心处理器13相连接。

天然地震与微地震监测站主要由控制部分、采集部分、存储部分、数据传输部分、供电部分与传感器部分组成。主要由STM32H743、SDRAM存储器这2个主要部分组成，还包括电源模块、存储模块、FLASH模块、晶振模块等辅助的部分。STM32H743处理器工作主频为400MHz，以支持控制软件中的同步采集、存储与传输工作，32MB的SDRAM存储器用于开辟采集数据缓存区、存储缓存区与传输缓存区，FLASH模块存储控制程序及引导程序，晶振模块提供25MHz的外部震荡信号，电源模块用于将5V以下输入电压转换为3.3V模块要求的输入电压，以上这些模块以核心板的形式连接在一起，通过标准的底板插座与电路底板连接。

采集部分主要由32位AD转换器ADS1282、差分放大器LTC6363及配套的电源模块组成，因为监测站是3个数据通道，使用了3片ADS1282及配套的3个LTC6363，ADS1282通过SPI接口与处理器STM32H743连接；前端检波器的数据通过LTC6363调整为适应ADS1282电压输入范围的信号，由其从模拟电信号转化为数字数据，通过SPI接口存入在SDRAM存储器中开辟的数组，数据采集的同步时钟由GPS模块授时，以保持所有采集站数据采集的同步性。

电源模块24提供的12V电源通过2片高输入压降电源模块LTC3631，降为﹢6V和﹣6V电压，一路﹢6V电源经过低压降线性稳压器TPS7A4700 降为﹢5V，用于为ADS1282和LTC6363供电，另二路分别经过高精度基准源模块REF5050和REF5025，分别为ADS1282和LTC6363提供正基准电源，﹣6V电源经过负电压线性稳压器TPS7A3001降为﹣5V，用于为LTC6363 提供负基准电源；电池提供的12V电源经最大输出2.5A电流的降压稳压器 TPS54260，输出3.8V电压，直接供给处理部分的核心板处理器、4G全网通模块、GPS模块使用，通过线性稳压器SPX5205降为3.3V，一路供ADS1282 数字部分，一路供SD卡卡槽TS3A27518E使用。

采用的4G全网通模块，以串口方式上传与下载数据和命令，可以满足监测站数据的实时传输要求。

采用128GB的SD卡存储监测站采集的数据，按照250Hz的采集速度，可以存储1年的数据，到期后自动覆盖最早存储的数据，可以通过笔记本PC 挂接U盘的方式现场读取数据。

传感器部分选用了三分量地震检波器，如果用于天然地震监测，可以选用短周期地震检波器，如果用于水力压裂微地震监测，可以选用勘探用微地震检波器，这里主要介绍微地震检波器。所述X分量方向插头、Y分量方向插头、Z分量方向插头均为12G-12A的两芯插头。所述单只检波器采用的型号为ZF-5。

图2为本实用新型实施例电源模块与核心处理器、差分放大器、AD转换器的连接示意图，如图2所示，所述电源模块24通过降压稳压器25分别与所述核心处理器13、4G全网通模块21、GPS模块23相连接，所述电源模块24通过第一高输入压降电源模块29与低压降线性稳压器34相连接，所述低压降线性稳压器34分别与所述第一差分放大器的工作电压输入端35、第一AD转换器的工作电压输入端31、第二差分放大器的工作电压输入端36、第二AD转换器的工作电压输入端32、第三差分放大器的工作电压输入端37和第三AD转换器的工作电压输入端33相连接。所述低压降线性稳压器34通过第一高精度基准源39分别与第一AD转换器的正基准电源输入端44、第二AD转换器的正基准电源输入端45、第三AD转换器的正基准电源输入端46相连接，从而为第一AD转换器3、第一AD转换器6、第一AD转换器9提供正5V的基准电源；所述低压降线性稳压器34通过第二高精度基准源40分别与所述第一差分放大器的正基准电源输入端47，第二差分放大器的正基准电源输入端48、第三差分放大器的正基准电源输入端 49相连接，从而为第一差分放大器2、第二差分放大器5、第三差分放大器 8提供正2.5V的基准电源。所述电源模块24依次通过第二高输入压降电源模块30、负电压线性稳压器38分别与所述第一差分放大器的负基准电源输入端41、所述第一差分放大器的负基准电源输入端42、所述第一差分放大器的负基准电源输入端43相连接，从而为所述第一差分放大器2、第二差分放大器5、第三差分放大器8提供负5V的基准电源。降压稳压器25采用的型号为TPS54260，第一高输入压降电源模块29、第一高输入压降电源模块 30采用的型号均为LTC3631，低压降线性稳压器34采用的型号为 TPS7A4700。第一高精度基准源39采用的型号为REF5050，第二高精度基准源40采用的型号为REF5025，负电压线性稳压器38采用的型号为 TPS7A3001。

图3为本实用新型实施例检波器串与分量方向插头的连接示意图，如图 3所示，因为水力压裂针对的储层深度多位于3000米以下，尤其是页岩气、干热岩等工作中，目前微地震监测主要以地面或浅井的台站排列模式开展，检波器在地面或浅地表接收的岩石破裂信号非常微弱，需要前段的检波器具有很高的信号灵敏度，常规的用于勘探的地震检波器信号灵敏度无法达到应用需求。所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头1、Y分量方向插头4、Z分量方向插头7，所述壳体内设置有第一横波检波器串50、第二横波检波器串26和纵波检波器串27，所述第一横波检波器串50通过电缆线与所述X分量方向插头1电性连接，所述第二横波检波器串26通过电缆线与所述Y分量方向插头4电性连接，所述纵波检波器串27通过电缆线与所述Z分量方向插头7电性连接，即在X、Y、Z三个方向串联了3个高灵敏度单只检波器(单只信号灵敏度80V/m/s)，串联可以提升检波器灵敏度，经过测试X、Y、Z每个方向的检波器灵敏度都呈三倍增长(信号灵敏度240V/m/s)，如果单纯提升单只检波器28的灵敏度，由于制作工艺和材料的原因，会影响检波器的滤噪效果，采用三只串联的方式，在提升灵敏度的同时还可压制采集过程中产生的噪声，对信噪比的提升是一个很有效的工程手段。X分量方向插头1、Y分量方向插头4、Z分量方向插头7的两芯插头中均包括第1插头和第2插头，所述X分量方向插头的第1插头与所述第一横波检波器串50的正极相连接，所述X分量方向插头的第2插头与所述第一横波检波器串50的负极相连接；所述Y分量方向插头的第1插头与所述第二横波检波器串26的正极相连接，所述Y分量方向插头的第2插头与所述第二横波检波器串26的负极相连接；所述Z分量方向插头的第1插头与所述纵波检波器串27的正极相连接，所述Z分量方向插头的第2插头与所述纵波检波器串27的负极相连接。

以独立的监测站为基本网格单元，以稀疏台阵为观测系统排列模式，与目前使用较多的以Secrel428XL微地震采集模块地面大排列监测模式相比，单台阵数据采集质量更高，可以根据场地情况灵活配置，总体成本和野外工作量成倍降低。Secrel428XL为有缆微地震监测设备，野外布设困难，线缆容易损坏；无缆微地震监测设备不能传输数据，无法实时指导压裂工作；无线微地震监测设备的无线通讯条件受到野外环境影响较大，现有的工业级 WIFI、微波等高带宽无线技术无法保障数据的稳定传输，尤其是用于长期监测工作；目前国内4G网络覆盖率极高，利用移动服务商的技术保障能力，单台监测站通过4G网络直接连接解算服务器，较好的解决了数据传输的问题，如果局部数据拥堵，可以通过增加基站的技术手段解决。通过设置监测站的参数，可以用于微地震和天然地震等不同的工作领域。封装的三分量检波器串相对于一般的地震检波器提高了接收信号的灵敏度，既可以用于地面监测，也可以用于浅井监测，增强了多用性。

本实用新型提供的一种微地震监测系统，所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，三分量地震检波器用于捕捉压裂活动产生的微小地震事件波形，所述信号转换模块用于接收所述三分量地震检波器捕捉的微小地震事件波形的模拟信号并对所述微小地震事件波形的模拟信号进行处理，生成数字信号；所述信号转换模块与核心处理器相连接，所述核心处理器用于接收所述信号转换模块发送的数字信号，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头、Y分量方向插头、Z分量方向插头，所述壳体内设置有第一横波检波器串、第二横波检波器串和纵波检波器串，所述第一横波检波器串通过电缆线与所述X分量方向插头电性连接，所述第二横波检波器串通过电缆线与所述Y分量方向插头电性连接，所述纵波检波器串通过电缆线与所述Z分量方向插头电性连接，即在X、Y、 Z三个方向串联了3个高灵敏度单只检波器，单只检波器信号灵敏度80V/m/s，将3个高灵敏度单只检波器串联可以提升检波器灵敏度，经过测试X、Y、Z每个方向的检波器灵敏度都呈三倍增长，信号灵敏度为240V/m/s，如果单纯提升单只检波器的灵敏度，由于制作工艺和材料的原因，会影响检波器的滤噪效果，采用三只串联的方式，在提升灵敏度的同时还可压制采集过程中产生的噪声，对信噪比的提升是一个很有效的工程手段。电源模块提供的12V电源分别通过第一高输入压降电源模块LTC3631、第二高输入压降电源模块LTC3631降为﹢6V电源和﹣6V电源，﹢6V电源经过低压降线性稳压器TPS7A4700降为﹢5V，用于为第一AD转换器ADS1282、第二AD 转换器ADS1282、第三AD转换器ADS1282和第一差分放大器LTC6363、第二差分放大器LTC6363、第三差分放大器LTC6363提供工作电压，所述低压降线性稳压器TPS7A4700通过第一高精度基准源REF5050为第一AD 转换器ADS1282、第二AD转换器ADS1282、第三AD转换器ADS1282提供﹢5V的基准电源；所述低压降线性稳压器TPS7A4700通过第二高精度基准源REF5025分别为所述第一差分放大器LTC6363、第二差分放大器 LTC6363、第三差分放大器LTC6363提供﹢2.5V的基准电源；﹣6V电源经过负电压线性稳压器TPS7A3001降为﹣5V，用于为第一差分放大器 LTC6363、第二差分放大器LTC6363、第三差分放大器提供负-5V的基准电源；电池提供的12V电源经最大输出2.5A电流的降压稳压器TPS54260，输出3.8V电压，直接供给处理部分的核心处理器、4G全网通模块、GPS定位模块使用。采用的4G全网通模块21，以串口方式上传与下载数据和命令，可以满足监测系统数据的实时传输要求。采用128GB的SD卡19存储监测系统采集的数据，按照250Hz的采集速度，可以存储1年的数据，到期后自动覆盖最早存储的数据，可以通过笔记本PC挂接U盘的方式现场读取数据。本实用新型提供一种微地震监测系统，既可以用于地面监测，也可以用于浅井监测，增强了多用性，具有成本低、布线简单、有利于在更多领域推广应用的优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种微地震监测系统，其特征在于，包括核心处理器、SDRAM存储器、4G全网通模块、GPS模块、三分量地震检波器、信号转换模块和电源模块，所述三分量地震检波器安装于微地震监测井下或埋设于地表以下，所述三分量地震检波器包括壳体和设置在壳体外的X分量方向插头、Y分量方向插头、Z分量方向插头，所述壳体内设置有第一横波检波器串、第二横波检波器串和纵波检波器串，所述第一横波检波器串通过电缆线与所述X分量方向插头电性连接，所述第二横波检波器串通过电缆线与所述Y分量方向插头电性连接，所述纵波检波器串通过电缆线与所述Z分量方向插头电性连接，所述核心处理器与所述SDRAM存储器相连接，所述核心处理器通过第二UART串口与所述4G全网通模块相连接，所述核心处理器通过第三UART串口与所述GPS模块相连接，所述电源模块通过降压稳压器分别与所述核心处理器、4G全网通模块、GPS模块相连接，所述信号转换模块包括第一信号转换模块、第二信号转换模块和第三信号转换模块，所述三分量地震检波器的X分量方向插头通过所述第一信号转换模块与所述核心处理器相连接，所述三分量地震检波器的Y分量方向插头通过所述第二信号转换模块与所述核心处理器相连接，所述三分量地震检波器的Z分量方向插头通过所述第三信号转换模块与所述核心处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的微地震监测系统，其特征在于，所述第一横波检波器串、第二横波检波器串、纵波检波器串均由三个单只检波器串联而成。

3.根据权利要求1所述的微地震监测系统，其特征在于，所述第一信号转换模块包括第一差分放大器和第一AD转换器，所述第二信号转换模块包括第二差分放大器和第二AD转换器，所述第三信号转换模块包括第三差分放大器和第三AD转换器，所述三分量地震检波器的X分量方向插头依次通过所述第一差分放大器、第一AD转换器连接至所述核心处理器；所述三分量地震检波器的Y分量方向插头依次通过所述第二差分放大器、第二AD转换器连接至所述核心处理器；所述三分量地震检波器的Z分量方向插头依次通过所述第三差分放大器、第三AD转换器连接至所述核心处理器。

4.根据权利要求3所述的微地震监测系统，其特征在于，所述电源模块通过第一高输入压降电源模块与低压降线性稳压器相连接，所述低压降线性稳压器分别与所述第一差分放大器的工作电源输入端、第一AD转换器的工作电源输入端、第二差分放大器的工作电源输入端、第二AD转换器的工作电源输入端、第三差分放大器的工作电源输入端和第三AD转换器的工作电源输入端相连接，从而为所述第一差分放大器、第一AD转换器、第二差分放大器、第二AD转换器、第三差分放大器和第三AD转换器提供工作电压。

5.根据权利要求4所述的微地震监测系统，其特征在于，所述低压降线性稳压器通过第一高精度基准源分别与所述第一AD转换器的正基准电源输入端、第二AD转换器的正基准电源输入端、第三AD转换器的正基准电源输入端相连接，从而为所述第一AD转换器、第二AD转换器、第三AD转换器提供正5V的基准电源；所述低压降线性稳压器通过第二高精度基准源分别与所述第一差分放大器的正基准电源输入端、第二差分放大器的正基准电源输入端、第三差分放大器的正基准电源输入端相连接，从而为第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器提供正2.5V的基准电源。

6.根据权利要求3所述的微地震监测系统，其特征在于，所述电源模块依次通过第二高输入压降电源模块、负电压线性稳压器分别与所述第一差分放大器的负基准电源输入端、第二差分放大器的负基准电源输入端、第三差分放大器的负基准电源输入端相连接，从而为所述第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器提供负5V的基准电源。

7.根据权利要求1所述的微地震监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括USB转串口、读卡器、SD卡和选择器TS3A27518E，所述USB转串口通过第一UART接口与所述核心处理器相连接，所述读卡器、SD卡均与所述选择器TS3A27518E相连接，所述选择器TS3A27518E通过SDIO接口与所述核心处理器相连接。

8.根据权利要求7所述的微地震监测系统，其特征在于，所述USB转串口采用的型号为CH340，所述读卡器采用的型号为GL823K。

9.根据权利要求3所述的微地震监测系统，其特征在于，所述第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器采用的型号均为LTC6363，所述第一AD转换器、第二AD转换器、第三AD转换器采用的型号均为ADS1282。

10.根据权利要求1所述的微地震监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括FLASH模块和晶振模块，所述FLASH模块、晶振模块均与所述核心处理器相连接。

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