一種井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及井中地震時(shí)斷信號(hào)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(shè)備、TB信號(hào)編碼器和第一車載電臺(tái)；接收部包括第二車載電臺(tái)、TB信號(hào)解碼器和震波接收器；震源設(shè)備在井中產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)通過TB信號(hào)編碼器轉(zhuǎn)換為定寬定頻信號(hào)，定寬定頻信號(hào)經(jīng)第一車載電臺(tái)功率放大后無線發(fā)射給接收部，接收部的第二車載電臺(tái)接收到定寬定頻信號(hào)后，通過TB信號(hào)解碼器解碼為計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)傳輸給震波接收器。本實(shí)用新型布置和使用成本低，電路設(shè)計(jì)簡單實(shí)用，設(shè)備可靠耐用，移植性好，是微信號(hào)無線傳遞微延時(shí)的一種新的思路。
【專利說明】
一種井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于石油和地質(zhì)勘測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在地震地質(zhì)勘探和油藏監(jiān)測中，對(duì)于井中震源采用機(jī)械震波方式作業(yè)中產(chǎn)生的時(shí)斷信號(hào)(震波發(fā)射的起始時(shí)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(hào)接收儀器作為計(jì)時(shí)標(biāo)志(TB-time break)。國內(nèi)外全采用電纜或光纜進(jìn)行傳送時(shí)斷信號(hào)。由于野外施工環(huán)境復(fù)雜，采用有線傳送施工難度大，且干擾嚴(yán)重時(shí)甚至無法接收，且經(jīng)常由于施工地居民的人為干擾，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和工作質(zhì)量，急需要采用無線傳送的儀器設(shè)備。查詢國外資料，并未找到相關(guān)性能的設(shè)備儀器。在國內(nèi)找尋也未發(fā)現(xiàn)有此性能的儀器設(shè)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(jī)改制為無線TB傳輸系統(tǒng)，雖然信號(hào)延遲(延遲時(shí)間為1.8—2.4ms)可以接受，但操作繁瑣，性能不夠穩(wěn)定，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。擬采用創(chuàng)勝無線編解碼標(biāo)稱4000米發(fā)射板FSK-4A與接收模塊，雖然能在距離內(nèi)能夠穩(wěn)定傳輸信號(hào)，但信號(hào)延遲時(shí)間很長，達(dá)80—200ms，根本不能采用。為解決地震地質(zhì)勘探施工需用，急需研制一種新型的時(shí)斷信號(hào)傳輸裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)使用電纜材料或光纜器材成本高、故障率高、延遲大的技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]—種井中地震時(shí)斷信號(hào)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(shè)備、TB信號(hào)編碼器和第一車載電臺(tái);所述的接收部包括第二車載電臺(tái)、TB信號(hào)解碼器和震波接收器；
[0006]所述震源設(shè)備在井中產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)通過TB信號(hào)編碼器轉(zhuǎn)換為定寬定頻信號(hào)，定寬定頻信號(hào)經(jīng)第一車載電臺(tái)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(tái)接收到定寬定頻信號(hào)后，通過TB信號(hào)解碼器解碼為計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)傳輸給震波接收器。
[0007]所述的TB信號(hào)編碼器包括信號(hào)輸入分配電路、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關(guān)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(hào)；所述的電子開關(guān)定寬電路包括TC4066,電子開關(guān)定寬電路受控于震源設(shè)備產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)和PTT信號(hào)，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(hào)并通過第一車載電臺(tái)發(fā)出。
[0008]所述的TB信號(hào)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(hào)輸出變換電路；
[0009]第二車載電臺(tái)接收到的定寬定頻信號(hào)經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為時(shí)段標(biāo)志信號(hào)，傳輸給震波接收器。
[0010]所述TB信號(hào)編碼器轉(zhuǎn)換的定寬定頻信號(hào)特征寬度為5ms，升沿和下降沿時(shí)間均為 lus，幅度 4V，頻率2000hz。
[0011]本實(shí)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(shí)間，本實(shí)用新型節(jié)省了電纜材料或光纜器材的布置時(shí)間，節(jié)省人力財(cái)力，加快了作業(yè)的進(jìn)度。
[0013] 2.電路設(shè)計(jì)簡單實(shí)用:本實(shí)用新型通過無線傳輸(1000m—3000m距離)接收到的時(shí)斷信號(hào)較震源產(chǎn)生的時(shí)斷信號(hào)僅有〇.6ms的延遲，給地震勘探測試帶來極大的準(zhǔn)確和方便。
[0014] 3.設(shè)備可靠耐用:本實(shí)用新型提高了油田井間檢測波形的時(shí)效，時(shí)間延遲提前了 lms多，提高了底層波形分析的準(zhǔn)確性。[〇〇15] 4.移植性好:本實(shí)用新型技術(shù)也可廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，成為微信號(hào)無線傳遞微延時(shí)的一種新的思路。【附圖說明】[0〇16]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的解碼器電路圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的編碼器電路圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型在示波器time/div為lms時(shí)的跟蹤測試波形圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型在示波器time/div為50ms時(shí)的跟蹤測試波形圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，如圖1所示的一種井中地震時(shí)斷信號(hào)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(shè)備、TB信號(hào)編碼器和第一車載電臺(tái)；所述的接收部包括第二車載電臺(tái)、TB信號(hào)解碼器和震波接收器；[〇〇22]所述震源設(shè)備在井中產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)通過TB信號(hào)編碼器轉(zhuǎn)換為定寬定頻信號(hào)，定寬定頻信號(hào)經(jīng)第一車載電臺(tái)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(tái)接收到定寬定頻信號(hào)后，通過TB信號(hào)解碼器解碼為計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，該信號(hào)傳輸給震波接收器作為啟動(dòng)信號(hào)。
[0023]如附圖2所示，本實(shí)用新型的TB信號(hào)編碼器包括信號(hào)輸入分配電路、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關(guān)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(hào)源。電子開關(guān)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(shí)段信號(hào)和PTT信號(hào)，產(chǎn)生脈寬5ms頻率 2000hz的定寬定頻信號(hào)，定寬定頻信號(hào)通過第一車載電臺(tái)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(hào)，使得該系統(tǒng)不易受外界信號(hào)的干擾，保障了傳輸?shù)目煽啃院蜏?zhǔn)時(shí)性。
[0024]如附圖3所示，所述的TB信號(hào)解碼器包括解頻電路、限幅放大電路、信號(hào)輸出變換電路和電源管理電路;第二車載電臺(tái)接收到的定寬定頻信號(hào)經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，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(tái)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(hào)，CH2(下部波形)為解碼器所輸出的計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，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(duì)于CH1脈沖前沿延時(shí)間僅560us。完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求及生產(chǎn)需要。[〇〇27]圖5是示波器Time時(shí)間為50ms時(shí)的波形，CH1 (上部波形)為需要發(fā)射的TB信號(hào);CH2 (下部波形)為解碼器所輸出的觸發(fā)信號(hào)。由圖中可看出兩個(gè)波形的完整形狀。[〇〇28]參照附圖2,本實(shí)用新型編碼器詳細(xì)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(hào) (震源控制柜輸出的擊錘上位信號(hào))和時(shí)斷信號(hào)(TB信號(hào))，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(tái)也處于待命狀態(tài)，接受電臺(tái)和解碼器同樣處于無輸出的工作靜態(tài)。 當(dāng)編碼器信號(hào)輸入端J2有信號(hào)輸入時(shí)，上位信號(hào)從J2的端子輸入至控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的 IC3等元器件組成的轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)生PTT控制信號(hào)，PTT信號(hào)為幅度4V寬度400ms的矩形波信號(hào)，該信號(hào)從編碼器的輸出端J1的③端子輸出，控制發(fā)射電臺(tái)PTT輸入端，使發(fā)射電臺(tái)即刻處于發(fā)射狀態(tài);編碼器在收到上位信號(hào)后約250ms后從J2的③端子收到TB信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的IC4等組成的電路轉(zhuǎn)換成幅度4V寬度5ms的矩形波信號(hào)，該矩形波進(jìn)而控制由IC2等元件組成的電子開關(guān)電路導(dǎo)通，導(dǎo)通時(shí)間為5ms，使定頻發(fā)生器電路產(chǎn)生的 2000hz定頻信號(hào)經(jīng)過電子開關(guān)電路從J1輸出端的②端子輸出給發(fā)射電臺(tái)的信號(hào)輸入端，該信號(hào)頻率為2000hz，寬度5ms，幅度4V定頻定寬等幅信號(hào)，經(jīng)發(fā)射電臺(tái)載頻發(fā)射輸出。至此完成一次編碼信號(hào)發(fā)射過程。
[0029]參照附圖3,本實(shí)用新型的解碼器工作流程如下:發(fā)射電臺(tái)輸出的載頻信號(hào)被接收電臺(tái)解調(diào)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(hào)，經(jīng)限幅放大電路和信號(hào)輸出變換電路，從J2輸出端子輸出計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，這正是井間地震接受裝置所需要幾乎無時(shí)間延遲的信號(hào)。
[0030]本裝置關(guān)鍵之處在于:1、PTT信號(hào)的適時(shí)加入，使TB時(shí)斷信號(hào)能幾乎無延時(shí)的傳遞;2、TB時(shí)斷信號(hào)通過定頻定寬等幅信號(hào)傳遞，保證了信號(hào)的防干擾性和微延時(shí)。
[0031]本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井中地震時(shí)斷信號(hào)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(shè)備、TB信號(hào)編碼器和第一車載電臺(tái)；所述的接收部包括第二車載電臺(tái)、TB信 號(hào)解碼器和震波接收器；所述震源設(shè)備在井中產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)通過TB信號(hào)編碼器轉(zhuǎn)換為定寬定頻信號(hào)，定寬定 頻信號(hào)經(jīng)第一車載電臺(tái)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(tái)接收到 定寬定頻信號(hào)后，通過TB信號(hào)解碼器解碼為計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)，計(jì)時(shí)標(biāo)志信號(hào)傳輸給震波接收 器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的TB信號(hào) 編碼器包括信號(hào)輸入分配電路、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、定頻發(fā)生器電路、電子開關(guān)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(hào)；所述的電子開關(guān)定寬電路包括TC4066,電子開關(guān)定寬電路受控于震源設(shè)備 產(chǎn)生的時(shí)段信號(hào)和PTT信號(hào)，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(hào)并通過第一車載電臺(tái)發(fā)出。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的TB信號(hào)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(hào)輸出變換電 路；第二車載電臺(tái)接收到的定寬定頻信號(hào)經(jīng)過解頻電路、限幅電路分解為時(shí)段標(biāo)志信號(hào)， 傳輸給震波接收器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井中地震時(shí)斷信號(hào)無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述TB信號(hào)編 碼器轉(zhuǎn)換的定寬定頻信號(hào)特征寬度為5ms，升沿和下降沿時(shí)間均為lus，幅度4V，頻率 2000hz〇
【文檔編號(hào)】G01V1/22GK205656744SQ201620275703
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月5日 公開號(hào)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(zé)任公司