一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射部和接收部，發(fā)射部包括震源設備、TB信號編碼器和第一車載電臺；接收部包括第二車載電臺、TB信號解碼器和震波接收器；震源設備在井中產(chǎn)生的時段信號通過TB信號編碼器轉換為定寬定頻信號，定寬定頻信號經(jīng)第一車載電臺功率放大后無線發(fā)射給接收部，接收部的第二車載電臺接收到定寬定頻信號后，通過TB信號解碼器解碼為計時標志信號，計時標志信號傳輸給震波接收器。本實用新型布置和使用成本低，電路設計簡單實用，設備可靠耐用，移植性好，是微信號無線傳遞微延時的一種新的思路。
【專利說明】
一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型屬于石油和地質勘測技術領域，具體涉及一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]在地震地質勘探和油藏監(jiān)測中，對于井中震源采用機械震波方式作業(yè)中產(chǎn)生的時斷信號(震波發(fā)射的起始時間)，需要幾乎無延遲的傳送到數(shù)百米至數(shù)千米外的信號接收儀器作為計時標志(TB-time break)。國內外全采用電纜或光纜進行傳送時斷信號。由于野外施工環(huán)境復雜，采用有線傳送施工難度大，且干擾嚴重時甚至無法接收，且經(jīng)常由于施工地居民的人為干擾，嚴重影響施工進度和工作質量，急需要采用無線傳送的儀器設備。查詢國外資料，并未找到相關性能的設備儀器。在國內找尋也未發(fā)現(xiàn)有此性能的儀器設備。試用原西安石油勘探儀器總廠早期生產(chǎn)的SDB—2000型爆炸機改制為無線TB傳輸系統(tǒng)，雖然信號延遲(延遲時間為1.8—2.4ms)可以接受，但操作繁瑣，性能不夠穩(wěn)定，嚴重影響施工進度。擬采用創(chuàng)勝無線編解碼標稱4000米發(fā)射板FSK-4A與接收模塊，雖然能在距離內能夠穩(wěn)定傳輸信號，但信號延遲時間很長，達80—200ms，根本不能采用。為解決地震地質勘探施工需用，急需研制一種新型的時斷信號傳輸裝置。
【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術使用電纜材料或光纜器材成本高、故障率高、延遲大的技術問題。
[0004]本實用新型的技術方案為:
[0005]—種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射部和接收部，所述的發(fā)射部包括震源設備、TB信號編碼器和第一車載電臺;所述的接收部包括第二車載電臺、TB信號解碼器和震波接收器；
[0006]所述震源設備在井中產(chǎn)生的時段信號通過TB信號編碼器轉換為定寬定頻信號，定寬定頻信號經(jīng)第一車載電臺功率放大后無線發(fā)射給接收部，所述接收部的第二車載電臺接收到定寬定頻信號后，通過TB信號解碼器解碼為計時標志信號，計時標志信號傳輸給震波接收器。
[0007]所述的TB信號編碼器包括信號輸入分配電路、控制信號轉換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關電路、電源電路和電源管理電路;所述的定頻發(fā)生器電路包括CD4060和晶振， 定頻發(fā)生器電路產(chǎn)生穩(wěn)定的定頻信號；所述的電子開關定寬電路包括TC4066,電子開關定寬電路受控于震源設備產(chǎn)生的時段信號和PTT信號，與定頻發(fā)生器電路共同產(chǎn)生脈寬5ms頻率2000hz的定寬定頻信號并通過第一車載電臺發(fā)出。
[0008]所述的TB信號解碼器包括解頻電路、限幅放大電路和電源管理電路和信號輸出變換電路；
[0009]第二車載電臺接收到的定寬定頻信號經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為時段標志信號，傳輸給震波接收器。
[0010]所述TB信號編碼器轉換的定寬定頻信號特征寬度為5ms，升沿和下降沿時間均為 lus，幅度 4V，頻率2000hz。
[0011]本實用新型的有益效果:
[0012] 1.布置和使用成本低:在傳統(tǒng)油田作業(yè)中，人力布線纜一般需兩人半天作業(yè)或更長時間，本實用新型節(jié)省了電纜材料或光纜器材的布置時間，節(jié)省人力財力，加快了作業(yè)的進度。
[0013] 2.電路設計簡單實用:本實用新型通過無線傳輸(1000m—3000m距離)接收到的時斷信號較震源產(chǎn)生的時斷信號僅有〇.6ms的延遲，給地震勘探測試帶來極大的準確和方便。
[0014] 3.設備可靠耐用:本實用新型提高了油田井間檢測波形的時效，時間延遲提前了 lms多，提高了底層波形分析的準確性。[〇〇15] 4.移植性好:本實用新型技術也可廣泛應用于其他領域，成為微信號無線傳遞微延時的一種新的思路?！靖綀D說明】[0〇16]圖1為本實用新型的整體結構不意圖；
[0017]圖2為本實用新型的解碼器電路圖；
[0018]圖3為本實用新型的編碼器電路圖；
[0019]圖4為本實用新型在示波器time/div為lms時的跟蹤測試波形圖；
[0020]圖5為本實用新型在示波器time/div為50ms時的跟蹤測試波形圖?！揪唧w實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型進行進一步的說明，如圖1所示的一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射部和接收部，所述的發(fā)射部包括震源設備、TB信號編碼器和第一車載電臺；所述的接收部包括第二車載電臺、TB信號解碼器和震波接收器；[〇〇22]所述震源設備在井中產(chǎn)生的時段信號通過TB信號編碼器轉換為定寬定頻信號，定寬定頻信號經(jīng)第一車載電臺功率放大后無線發(fā)射給接收部，所述接收部的第二車載電臺接收到定寬定頻信號后，通過TB信號解碼器解碼為計時標志信號，該信號傳輸給震波接收器作為啟動信號。
[0023]如附圖2所示，本實用新型的TB信號編碼器包括信號輸入分配電路、控制信號轉換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關電路、電源電路和電源管理電路；定頻發(fā)生器電路由 CD4060和晶振等元器件組成，產(chǎn)生穩(wěn)定的等幅的2000HZ定頻信號源。電子開關定寬電路由 TC4066等元器件組成，受控于井中地震產(chǎn)生的TB時段信號和PTT信號，產(chǎn)生脈寬5ms頻率 2000hz的定寬定頻信號，定寬定頻信號通過第一車載電臺發(fā)出；上述電路產(chǎn)生的定寬定頻編碼和配套的PTT控制信號，使得該系統(tǒng)不易受外界信號的干擾，保障了傳輸?shù)目煽啃院蜏蕰r性。
[0024]如附圖3所示，所述的TB信號解碼器包括解頻電路、限幅放大電路、信號輸出變換電路和電源管理電路;第二車載電臺接收到的定寬定頻信號經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為計時標志信號，傳輸給震波接收器。
[0025]附圖4-5為本系統(tǒng)在長距離(1000米一3000米)，20W車載電臺的野外環(huán)境下的跟蹤測試波形圖。[〇〇26]圖4中CH1(上部波形)為需要發(fā)射的TB信號，CH2(下部波形)為解碼器所輸出的計時標志信號，該圖為示波器Time為lms的波形。由圖中可以看出:接收部輸出的CH2波形相對于CH1脈沖前沿延時間僅560us。完全達到設計要求及生產(chǎn)需要。[〇〇27]圖5是示波器Time時間為50ms時的波形，CH1 (上部波形)為需要發(fā)射的TB信號;CH2 (下部波形)為解碼器所輸出的觸發(fā)信號。由圖中可看出兩個波形的完整形狀。[〇〇28]參照附圖2,本實用新型編碼器詳細工作流程如下:該部分在通電后，由IC1集成電路等元件組成的定頻發(fā)生器電路產(chǎn)生穩(wěn)定的2000zh波形，由于編碼器沒有接到控制信號 (震源控制柜輸出的擊錘上位信號)和時斷信號(TB信號)，編碼器處于無輸出的工作靜態(tài)， 編碼器連接的發(fā)射電臺也處于待命狀態(tài)，接受電臺和解碼器同樣處于無輸出的工作靜態(tài)。 當編碼器信號輸入端J2有信號輸入時，上位信號從J2的端子輸入至控制信號轉換電路的 IC3等元器件組成的轉換單元產(chǎn)生PTT控制信號，PTT信號為幅度4V寬度400ms的矩形波信號，該信號從編碼器的輸出端J1的③端子輸出，控制發(fā)射電臺PTT輸入端，使發(fā)射電臺即刻處于發(fā)射狀態(tài);編碼器在收到上位信號后約250ms后從J2的③端子收到TB信號，該信號經(jīng)控制信號轉換電路的IC4等組成的電路轉換成幅度4V寬度5ms的矩形波信號，該矩形波進而控制由IC2等元件組成的電子開關電路導通，導通時間為5ms，使定頻發(fā)生器電路產(chǎn)生的 2000hz定頻信號經(jīng)過電子開關電路從J1輸出端的②端子輸出給發(fā)射電臺的信號輸入端，該信號頻率為2000hz，寬度5ms，幅度4V定頻定寬等幅信號，經(jīng)發(fā)射電臺載頻發(fā)射輸出。至此完成一次編碼信號發(fā)射過程。
[0029]參照附圖3,本實用新型的解碼器工作流程如下:發(fā)射電臺輸出的載頻信號被接收電臺解調后送入本裝置的解碼器，經(jīng)過解碼器中的解頻電路分解出等寬定頻信號，經(jīng)限幅放大電路和信號輸出變換電路，從J2輸出端子輸出計時標志信號，這正是井間地震接受裝置所需要幾乎無時間延遲的信號。
[0030]本裝置關鍵之處在于:1、PTT信號的適時加入，使TB時斷信號能幾乎無延時的傳遞;2、TB時斷信號通過定頻定寬等幅信號傳遞，保證了信號的防干擾性和微延時。
[0031]本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)射部和接收部，其特征在于:所述的發(fā) 射部包括震源設備、TB信號編碼器和第一車載電臺；所述的接收部包括第二車載電臺、TB信 號解碼器和震波接收器；所述震源設備在井中產(chǎn)生的時段信號通過TB信號編碼器轉換為定寬定頻信號，定寬定 頻信號經(jīng)第一車載電臺功率放大后無線發(fā)射給接收部，所述接收部的第二車載電臺接收到 定寬定頻信號后，通過TB信號解碼器解碼為計時標志信號，計時標志信號傳輸給震波接收 器。2.根據(jù)權利要求1所述的井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的TB信號 編碼器包括信號輸入分配電路、控制信號轉換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關電路、電源 電路和電源管理電路;所述的定頻發(fā)生器電路包括⑶4060和晶振，定頻發(fā)生器電路產(chǎn)生穩(wěn) 定的定頻信號；所述的電子開關定寬電路包括TC4066,電子開關定寬電路受控于震源設備 產(chǎn)生的時段信號和PTT信號，與定頻發(fā)生器電路共同產(chǎn)生脈寬5ms頻率2000hz的定寬定頻 信號并通過第一車載電臺發(fā)出。3.根據(jù)權利要求1或2所述的井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的TB信號解碼器包括解頻電路、限幅放大電路和電源管理電路和信號輸出變換電 路；第二車載電臺接收到的定寬定頻信號經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為時段標志信號， 傳輸給震波接收器。4.根據(jù)權利要求3所述的井中地震時斷信號無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述TB信號編 碼器轉換的定寬定頻信號特征寬度為5ms，升沿和下降沿時間均為lus，幅度4V，頻率 2000hz〇
【文檔編號】G01V1/22GK205656744SQ201620275703
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月5日 公開號201620275703.X, CN 201620275703, CN 205656744 U, CN 205656744U, CN-U-205656744, CN201620275703, CN201620275703.X, CN205656744 U, CN205656744U
【發(fā)明人】馬鐘宏, 萬文曼
【申請人】西安弘傳科技開發(fā)有限責任公司