短距离数据传输的点火装置的制作方法

本发明涉及海洋石油地震勘探领域，具体涉及一种短距离数据传输的点火装置。

背景技术：

1、海上地震勘探设备主要包括气枪震源系统、地震数据采集记录系统、拖缆状态控制系统和综合导航系统。其中，气枪震源系统是海上地震勘探设备不可或缺的重要组成部分，利用气枪震源对深部地壳结构进行探测，最重要的在于获得精确的气枪子波。气枪震源系统的关键组成部分包括气枪震源控制系统，其主要功能是完成对气枪震源的激发控制，实时采集气枪同步信号、近场子波信号、压力和深度数据等，从而对气枪震源的激发质量进行监控。

2、作为海上地震勘探的主要激发工具，气枪震源多年来一直备受人们的关注，其激发方式经历了从单枪激发到相干枪激发，再到气枪阵列组合激发的过程。虽然激发技术发展或激发方式变更的每个阶段都是对激发子波特性的不断完善和提高，但由于地震勘探的目标对象越来越精细，导致对震源激发产生的地震波的要求也越来越高，传统的同步激发不能满足一些新的采集施工方法，因此需要气枪震源控制系统在控制方面有更多的灵活性，以适应高精度3d、4d勘探的需要。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的短距离数据传输的点火装置。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种短距离数据传输的点火装置，点火装置包括：气枪点火与数据采集模块、预设电容、检测电路模块以及电源模块；

3、其中，气枪点火与数据采集模块用于：控制气枪点火，采集线圈数据、近场数据、压力数据以及深度数据；

4、预设电容与气枪点火与数据采集模块相连接，用于控制点火充电；

5、检测电路模块与气枪、多个传感器、气枪点火与数据采集模块相连接，用于进行漏电检测，识别所接入的气枪点火与数据采集模块以及进行人员落水检测；

6、电源模块用于：对电源电压进行转换，利用转换后的电源电压为点火装置中的各个模块提供电能。

7、进一步地，气枪点火与数据采集模块采用第一现场可编程门阵列和单片机相组合的架构进行设置。

8、进一步地，气枪点火与数据采集模块包括：电源电路和采集电路；

9、电源电路用于：将电源模块提供的电源电压转换为气枪点火与数据采集模块所需的各种电源电压以用于供电；

10、采集电路包括：近场信号采集电路、点火信号采集电路、点火电压电流采集电路以及压力和深度信号采集电路；

11、其中，近场信号采集电路用于：通过滤波电路和运放电路对近场传感器的信号进行信号处理，而后输入到模数转换器芯片进行信号采集，得到近场信号，通过第一现场可编程门阵列将近场信号发送至单片机；

12、点火信号采集电路用于：通过差分转单端电路将点火差分输入信号转换为单端信号，通过抗锯齿滤波器对单端信号进行信号处理，而后输入到模数转换器芯片进行信号采集，得到点火信号，通过第一现场可编程门阵列将点火信号发送至单片机；

13、点火电压电流采集电路用于：采集点火时刻的点火电压和点火电流；

14、压力和深度信号采集电路用于：通过运放电路或者频率转换电压电路将压力传感器输出的压力检测信号的电压转换为符合第一预设电压范围的信号作为压力信号，并将压力信号发送至单片机；通过运放电路或者频率转换电压电路将深度传感器输出的深度检测信号的电压转换为符合第二预设电压范围的信号作为深度信号，并将深度信号发送至单片机。

15、进一步地，气枪点火与数据采集模块的数量为多个，气枪点火与数据采集模块之间通过通信接口相连接。

16、进一步地，检测电路模块包括：漏电检测单元、气枪点火与数据采集模块识别单元以及人员落水检测单元；

17、漏电检测单元用于：检测点火线以及传感器信号对地的漏电情况；

18、气枪点火与数据采集模块识别单元用于：检测当前位置是否接入气枪点火与数据采集模块，为所接入的气枪点火与数据采集模块提供序列号；其中，序列号用于标识气枪点火与数据采集模块；

19、人员落水检测单元用于：根据接收到的人员落水信号，断开继电器，以切断气枪点火与数据采集模块以及数字包的供电。

20、进一步地，检测电路模块还包括：第二现场可编程门阵列；

21、第二现场可编程门阵列用于：控制漏电检测单元、气枪点火与数据采集模块识别单元以及人员落水检测单元。

22、进一步地，电源模块进一步用于：将电源电压由220v转换为48v。

23、进一步地，点火装置还包括：控制面板；控制面板上至少设置有：用于控制点火装置开启和关闭的电源开关、用于显示工作电压和工作电流的显示模块、用于选择点火装置地址的地址选择模块、人员落水指示灯以及多个通信接口。

24、进一步地，多个点火装置之间通过通信接口级联建立通信。

25、进一步地，点火装置放置于上架机柜中。

26、根据本发明提供的技术方案，可应用到气枪震源控制系统中，能够根据触发信号产生不同的高压点火信号来控制水下气枪点火，并采集线圈、近场、压力、深度等多方面数据，实现了对水下气枪的点火控制与数据采集功能，还具有漏电检测、气枪点火与数据采集模块识别、人员落水检测等功能，在控制方面实现了更多的灵活性，能够很好地适应高精度3d、4d勘探的需要，在海洋地震勘探领域，在短距离数据传输上实现了突破，对于短距离数据传输具有重要意义，对于短距离炮缆数据传输及控制气枪点火同步具有重要的应用前景。

27、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种短距离数据传输的点火装置，其特征在于，所述点火装置包括：气枪点火与数据采集模块、预设电容、检测电路模块以及电源模块；

2.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述气枪点火与数据采集模块采用第一现场可编程门阵列和单片机相组合的架构进行设置。

3.根据权利要求2所述的点火装置，其特征在于，所述气枪点火与数据采集模块包括：电源电路和采集电路；

4.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述气枪点火与数据采集模块的数量为多个，所述气枪点火与数据采集模块之间通过通信接口相连接。

5.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述检测电路模块包括：漏电检测单元、气枪点火与数据采集模块识别单元以及人员落水检测单元；

6.根据权利要求5所述的点火装置，其特征在于，所述检测电路模块还包括：第二现场可编程门阵列；

7.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述电源模块进一步用于：将电源电压由220v转换为48v。

8.根据权利要求1-7任一项所述的点火装置，其特征在于，所述点火装置还包括：控制面板；所述控制面板上至少设置有：用于控制所述点火装置开启和关闭的电源开关、用于显示工作电压和工作电流的显示模块、用于选择点火装置地址的地址选择模块、人员落水指示灯以及多个通信接口。

9.根据权利要求1-7任一项所述的点火装置，其特征在于，多个点火装置之间通过通信接口级联建立通信。

10.根据权利要求1-7任一项所述的点火装置，其特征在于，所述点火装置放置于上架机柜中。

技术总结本发明公开了一种短距离数据传输的点火装置，点火装置包括：气枪点火与数据采集模块、预设电容、检测电路模块以及电源模块；其中，气枪点火与数据采集模块用于：控制气枪点火，采集线圈数据、近场数据、压力数据以及深度数据；预设电容用于控制点火充电；检测电路模块用于进行漏电检测，识别所接入的气枪点火与数据采集模块以及进行人员落水检测；电源模块用于：对电源电压进行转换，利用转换后的电源电压为点火装置中的各个模块提供电能。该方案实现了对水下气枪的点火控制与数据采集功能，还具有漏电检测、人员落水检测等功能，在控制方面实现了更多的灵活性，在海洋地震勘探领域，对于短距离数据传输具有重要意义。技术研发人员：邱永成,张子振,赵凯迪,阮福明,谷文举,张昊楠,李小军,左江成受保护的技术使用者：中海油田服务股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22