具有用于檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的斷開的構(gòu)件的采集裝置制造方法
【專利摘要】一種采集裝置，其包含適應(yīng)于連接到產(chǎn)生有用地震信號(hào)的一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的一對(duì)輸入端子，以及使得能夠檢測(cè)所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的斷開檢測(cè)構(gòu)件。所述斷開檢測(cè)構(gòu)件包含：用于將小電流注入所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器中以產(chǎn)生偏移信號(hào)的構(gòu)件；模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波構(gòu)件；以及用于分析所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下用于觸發(fā)告警的構(gòu)件，或用于將所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值傳輸?shù)竭h(yuǎn)程裝置的構(gòu)件。
【專利說明】具有用于檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的斷開的構(gòu)件的采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的領(lǐng)域?yàn)榈卣饠?shù)據(jù)采集領(lǐng)域。
[0002]更具體來說，本發(fā)明涉及用于根據(jù)包含適應(yīng)于連接到一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的一對(duì)輸入端子的采集裝置，檢測(cè)此組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的技術(shù)。
[0003]本發(fā)明的特定應(yīng)用涉及陸上地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明可以特別應(yīng)用于使用地震方法的石油勘探行業(yè)，但也可以應(yīng)用到實(shí)施地震數(shù)據(jù)采集的任何領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0005]地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)常規(guī)地使用包含電子單元的電纜網(wǎng)絡(luò)，其中地面運(yùn)動(dòng)傳感器連接到所述電子單元。
[0006]Si示意性地圖示了基于模擬傳感器4的使用的根據(jù)第一已知解決方案的地震數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)。
[0007]為了簡(jiǎn)化的目的，每一個(gè)編號(hào)4指明模擬傳感器以及其對(duì)應(yīng)的外殼和殼體(如下文用圖2詳細(xì)描述)。
[0008]為了收集地震數(shù)據(jù)(地球物理數(shù)據(jù))，將與地面接觸的一個(gè)或多個(gè)震源(圖1中未示出)激活以傳播全向地震波列。除了其它組成以外，震源還可以由炸藥、下落的重物、振動(dòng)器或海洋環(huán)境中的氣槍組成。由模擬傳感器4來檢測(cè)由地下的各層反射的波列，所述模擬傳感器產(chǎn)生特性化在地下的地質(zhì)界面上的波的反射的模擬信號(hào)。
[0009]一般使用術(shù)語(yǔ)“模擬地震檢波器”來稱呼模擬傳感器4。如圖2的實(shí)例中所示，所述傳感器一般用雙導(dǎo)線線路5 (或用于串并聯(lián)配置的三導(dǎo)線線路)互連成傳感器群組以形成被稱作“模擬地震檢波器串”(或“地震檢波器串”)33的群集。為此，將每一個(gè)模擬地震檢波器安裝在機(jī)械外殼(或套筒)62中。模擬傳感器的此機(jī)械外殼62按機(jī)械公差插入殼體61 (一般由塑料制成)內(nèi)部，所述殼體的形狀取決于所研究的區(qū)域的類型(沼澤、陸地…)。雙導(dǎo)線線路5通常模制到殼體61。串33中的每一者連接到采集裝置3上。為此，采集裝置3也安裝在包含具有兩個(gè)接點(diǎn)的連接器63的機(jī)械外殼中，所述連接器適應(yīng)于與置于雙導(dǎo)線線路5 (B卩，所述串的電纜)上的相同類型的連接器64協(xié)作。
[0010]一般使用術(shù)語(yǔ)“數(shù)字化單元”來稱呼采集裝置3。所述采集裝置以無(wú)線方式或通過電纜網(wǎng)絡(luò)(例如四導(dǎo)線線路)互連，對(duì)來自傳感器群組的模擬信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且通過中間收集裝置2 (也使用術(shù)語(yǔ)“集線器裝置”來稱呼)將所得的數(shù)字地震數(shù)據(jù)發(fā)送到中央記錄系統(tǒng)I (也使用術(shù)語(yǔ) “中央數(shù)據(jù)處理單元”來稱呼)。中央記錄系統(tǒng)I通常隨記錄車攜帶。采集裝置3還執(zhí)行其它功能，尤其是:與中央記錄系統(tǒng)I的同步、地震信號(hào)的處理，以及與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的介接(即，將地震數(shù)據(jù)傳送到中央記錄系統(tǒng)1，接收及處理從中央記錄系統(tǒng)I接收的命令)。[0011]用于形成地震檢波器串33的模擬地震檢波器的布置取決于有用信號(hào)電平、噪聲電平，以及所需的空間濾波的電平，前述三者自身取決于土壤類型并且在一個(gè)任務(wù)到另一個(gè)任務(wù)之間變化。
[0012]一般慣例是以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式組裝多個(gè)地震檢波器以形成地震檢波器串33，這是因?yàn)?
[0013]?以串聯(lián)方式連接的地震檢波器允許放大信號(hào)(信號(hào)越弱，所串聯(lián)的地震檢波器的數(shù)目Ns必須越大；然而，數(shù)目Ns不應(yīng)過大，不能使輸入過載)；
[0014]?以并聯(lián)方式連接的地震檢波器允許得到低阻抗并且不受電噪聲影響。
[0015]多個(gè)地震檢波器的串聯(lián)或并聯(lián)配置允許對(duì)噪聲進(jìn)行濾波(越想要對(duì)噪聲進(jìn)行濾波，所串聯(lián)的地震檢波器的數(shù)目Ns和/或所并聯(lián)的地震檢波器的數(shù)目Np必須越大；極限是成本與性能之間的折衷)。
[0016]在第一實(shí)例中，地震檢波器串33包含Ns個(gè)串聯(lián)的地震檢波器。此地震檢波器串33的電阻為:Rstring = RgeoXNs，其中Rgeo為一個(gè)地震檢波器的電阻。
[0017]在第二實(shí)例中，地震檢波器串33包含Np個(gè)并聯(lián)的地震檢波器。此地震檢波器串33 的電阻為:Rstring = Rgeo/Np。
[0018]在第三實(shí)例中，地震檢波器串33包含Np個(gè)并聯(lián)的分支，每一個(gè)分支包含Ns個(gè)串聯(lián)的地震檢波器。此地震檢波器串33的電阻為:Rstring = RgeoXNs/Np。
[0019]可以考慮到地震 檢波器串的許多其它實(shí)例。
[0020]出于實(shí)施的簡(jiǎn)易性和速度的原因，前述連接器63、64 (用于將每一個(gè)地震檢波器串33連接到采集裝置3)不具有鎖緊環(huán)。為了實(shí)現(xiàn)空間濾波，連接到采集裝置(通過一個(gè)或若干個(gè)地震檢波器串)的一組地震檢波器(模擬地震傳感器)通常部署在數(shù)百m2上，并且因此受到眾多機(jī)械約束(車輛、動(dòng)物…)以及氣候約束，所述約束會(huì)引起所有或部分地震檢波器串的無(wú)意斷開，或者引起將地震檢波器連接在一起并且將其連接到采集裝置的電纜的斷裂。因此有必要為系統(tǒng)操作者提供一個(gè)解決方案以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)地震檢波器串的正確連接，以允許維護(hù)或發(fā)出關(guān)于由采集裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的不良質(zhì)量的警告。在全部數(shù)據(jù)的處理期間可以使用此警告信息。
[0021]現(xiàn)在用圖3和4描述已知的解決方案，其中地震檢波器串33連接到采集裝置3，并且采集裝置以采集模式(圖3)或以測(cè)試模式(圖4)配置。在此實(shí)例中，地震檢波器串33包含以并聯(lián)方式連接的五個(gè)地震檢波器4。
[0022]采集裝置3包含:
[0023]?一對(duì)輸入端子38a、38b，地震檢波器串33連接到所述輸入端子；
[0024]?用于對(duì)噪聲進(jìn)行濾波的無(wú)源濾波器34 ；
[0025]?模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 35;
[0026]?處理器36 (例如微處理器或微控制器)；
[0027]?電流產(chǎn)生器37a、37b (因?yàn)槠鋬H用于測(cè)試模式中，所以僅在圖4中示出)。
[0028]在圖3中圖示的采集模式中，輸入端子38a、38b之間的電壓U表示由地震檢波器串33的一組地震檢波器4產(chǎn)生的模擬有用地震信號(hào)。來自地震檢波器的所述有用信號(hào)不包含偏移信號(hào)。處理器36處理由此模擬有用地震信號(hào)的濾波(通過無(wú)源濾波器34)及模數(shù)轉(zhuǎn)換(通過ADC35)產(chǎn)生的信號(hào)310，并且產(chǎn)生數(shù)字有用地震信號(hào)39。[0029]在圖4中圖示的測(cè)試模式中，由電流產(chǎn)生器37a、37b將電流I注入地震檢波器串33中。輸入端子38a、38b之間的電壓U表不模擬測(cè)試信號(hào),所述模擬測(cè)試信號(hào)取決于等效電阻Req:U=Req*I,其中Req電阻等效于Rstring與Rin的并聯(lián),其中Rstring為地震檢波器串33的整組地震檢波器4的電阻，并且Rin為采集裝置3的輸入電阻:
Rin K Rstring
[0030]R€CI =-
Rin + Rstnng
[0031]處理器36處理由此模擬測(cè)試信號(hào)的濾波(通過無(wú)源濾波器34)及模數(shù)轉(zhuǎn)換(通過ADC35)產(chǎn)生的信號(hào)41，并且產(chǎn)生Rstring的值40 (因?yàn)镮和Rin是已知的，所以可以推斷出Rstring的值)。
[0032]上述已知解決方案(圖3和4中圖示)具有下文詳細(xì)描述的若干缺點(diǎn)。
[0033]因?yàn)閷?duì)電阻Rstring (通過電流注入)的測(cè)量干擾地震檢波器(因?yàn)樽⑷氲碾娏鱅覆蓋了來自地震檢波器的有用地震信號(hào))，所以不能在操作中(即，在采集期間)進(jìn)行此測(cè)量。因此，對(duì)電阻R string的測(cè)量通常一天僅執(zhí)行兩次并且在地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處于兩次地震采集之間的備用狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。然而，采集系統(tǒng)日益用于連續(xù)采集(24h/24h)，這使得不允許執(zhí)行規(guī)則的電阻測(cè)試以連續(xù)檢測(cè)所有或部分地震檢波器串33的任何意外斷開(這將導(dǎo)致地震信號(hào)質(zhì)量的急劇降級(jí))。
[0034]由于電阻Rstring根據(jù)溫度的變化以及由于電阻值的不等性，因此已知的解決方案會(huì)產(chǎn)生假告警，并且只有通過將由給定采集裝置(例如，一個(gè)地震檢波器串連接到所述采集裝置)獲得的電阻值與由其它采集裝置(例如，另一個(gè)地震檢波器串連接到所述采集裝置中的每一者)獲得的經(jīng)測(cè)量電阻值的平均值進(jìn)行比較，才能提供良好的結(jié)果。
[0035]在已知解決方案中，進(jìn)行了對(duì)電阻Rstring的絕對(duì)測(cè)量。此絕對(duì)測(cè)量必須精確以辨別所連接的地震檢波器的正確數(shù)目。因此，為了具有對(duì)噪聲的良好的魯棒性，有必要注入高電平電流。舉例來說，如果考慮具有具六個(gè)并聯(lián)的地震檢波器的典型配置的地震檢波器串，并且旨在連續(xù)檢查存在六個(gè)連接的地震檢波器(即，地震檢波器串電阻:Rstring=Rgeo/6,其中Rgeo為每一個(gè)地震檢波器的電阻),那么必須能夠以Rgeo/6的精度測(cè)量地震檢波器串的電阻Rstring并且將經(jīng)測(cè)量電阻值與理論電阻值進(jìn)行比較。這意味著對(duì)噪聲非常敏感，并且因此使用高電平電流。
[0036]此外，如果經(jīng)測(cè)量電阻值包括溫度對(duì)電阻值的影響(電阻范圍的+/_20%)，那么與理論電阻值的比較是不可能的。因此，有必要與用所有其它采集裝置獲得的經(jīng)測(cè)量電阻值進(jìn)行比較，這在自主采集裝置的情況下是困難的且甚至是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0037]本發(fā)明的目的
[0038]在至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明尤其旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的這些不同缺點(diǎn)。
[0039]更具體來說，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的目的為提供用于根據(jù)采集裝置檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器(沿著一個(gè)或若干個(gè)地震檢波器串分布的地震檢波器)的部分或完全斷開的技術(shù)，并且提供此技術(shù)與地震采集同時(shí)進(jìn)行的可能性。
[0040]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的又一目的為提供這種技術(shù):所述技術(shù)易于實(shí)施，沒有額外成本并且沒有領(lǐng)域約束。[0041]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一目的為提供這種技術(shù):所述技術(shù)不需要知道由其它采集裝置獲得的經(jīng)測(cè)量值，并且因此與自主采集裝置的使用兼容。
[0042]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一目的為提供不需要注入高電平電流的這種技術(shù)。
[0043]本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的另一目的為提供不會(huì)受溫度改變影響的這種技術(shù)。
[0044]本發(fā)明的內(nèi)容
[0045]本發(fā)明的特定實(shí)施例提議一種采集裝置，其包含適應(yīng)于連接到產(chǎn)生有用地震信號(hào)的一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的一對(duì)輸入端子，以及使得能夠檢測(cè)所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的斷開檢測(cè)構(gòu)件。所述斷開檢測(cè)構(gòu)件包含:
[0046]-用于將小電流注入所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器以產(chǎn)生偏移信號(hào)的構(gòu)件，所述偏移信號(hào)部分取決于所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻并且被添加到有用地震信號(hào)，所述偏移信號(hào)侵占采集裝置的僅一部分工作范圍；
[0047]-模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波構(gòu)件，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波構(gòu)件用于對(duì)在所述對(duì)輸入端子處測(cè)量的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換和濾波，以獲得偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值；
[0048]-以及:
[0049]*用于分析偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下用于觸發(fā)告警的構(gòu)件，
[0050]*或用于將偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值傳輸?shù)竭h(yuǎn)程裝置的構(gòu)件，所述遠(yuǎn)程裝置適應(yīng)于分析偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下觸發(fā)告警。
[0051]一般原理為用相對(duì)電阻測(cè)量(通過對(duì)偏移信號(hào)的時(shí)間變化的分析)來替換絕對(duì)電阻測(cè)量(通過與理論電阻值的比較)。將俘獲整組的一個(gè)或一個(gè)以上模擬地震傳感器的電阻(Rstring)的快速變化，并且觸發(fā)告警(以指示斷開)。
[0052]因?yàn)闆Q策是基于時(shí)間變化而不是基于絕對(duì)值，所以不需要與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中一樣高的精度。在本發(fā)明的情況下，進(jìn)行相對(duì)于先前值(從一個(gè)時(shí)刻到另一個(gè)時(shí)刻保持恒定的誤差因素彼此抵消)的連續(xù)測(cè)量，而在現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，執(zhí)行絕對(duì)測(cè)量并且將此測(cè)量與理論值進(jìn)行比較。本發(fā)明的測(cè)試信號(hào)(即，偏移信號(hào))可以具有比現(xiàn)有技術(shù)解決方案的測(cè)試信號(hào)低的電平(如下文詳細(xì)描述，這避免了侵占有用地震信號(hào)的振幅)。有可能連續(xù)并且與采集同時(shí)進(jìn)行斷開檢測(cè)。
[0053]此外，所述采集裝置獨(dú)立于其它采集裝置做出告警觸發(fā)決策，因此所提議的解決方案與自主采集裝置的使用兼容。
[0054]根據(jù)特定特征，用于進(jìn)行濾波的構(gòu)件包含具有截止頻率的數(shù)字高通濾波器，所述截止頻率使得能夠分離分別低于截止頻率及高于截止頻率的偏移信號(hào)和有用地震信號(hào)。
[0055]因此濾波易于進(jìn)行。
[0056]根據(jù)特定特征，用于進(jìn)行濾波的構(gòu)件包含無(wú)限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器。
[0057]因此濾波易于進(jìn)行。此外，無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器可以進(jìn)行抑制噪聲的平均值濾波。
[0058]在第一特定實(shí)施中，確定的條件為對(duì)偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值的振幅高于閾值的檢查。
[0059]因此告警觸發(fā)易于進(jìn)行。
[0060]如果給定的持續(xù)時(shí)間足夠短(與根據(jù)溫度的電阻的變化速度相比)，那么所提議的技術(shù)不會(huì)受溫度改變影響。
[0061]在此第一特定實(shí)施的情況下(檢測(cè)超過閾值)，可能存在溫度漂移，所述溫度漂移會(huì)將偏移信號(hào)(Voffset)的值切換到高于閾值并且因此觸發(fā)假告警。
[0062]在第二特定實(shí)施中，確定的條件為對(duì)偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值的斜率的絕對(duì)值高于閾值的檢查。
[0063]因?yàn)榇私鉀Q方案(檢測(cè)斜率值的改變)較快(準(zhǔn)則為以mV/s計(jì)的斜率)，所以此解決方案為最佳的。與前述第一特定實(shí)施相比，則有可能注入較低電流值以產(chǎn)生偏移信號(hào)(Voffset)0這允許不必注入較大偏移信號(hào)并且因此僅侵占采集裝置的一小部分工作范圍(Vfullscale)(所述范圍由模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作范圍界定)。
[0064]根據(jù)特定特征，偏移信號(hào)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作范圍之間的比率R滿足:0〈R<99%。
[0065]這允許連續(xù)并且與采集同時(shí)進(jìn)行斷開檢測(cè)。
[0066]根據(jù)特定特征，R ( 1%。
[0067]這允許有用信號(hào)的振幅的非常小的改變。換句話說，連續(xù)并且與采集同時(shí)進(jìn)行斷開檢測(cè)，但并不影響采集。
[0068]根據(jù)特定特征，R>(SNRoffset/Vfullscale)*(Req/dR),其中:
[0069].SNRoffset為模數(shù)轉(zhuǎn)換器中包含的測(cè)量電子設(shè)備的噪聲；
[0070].Vfullscale為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作范圍；
[0071]^Req為所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻與采集裝置的輸入電阻并聯(lián)的等效電阻；以及
[0072].dR為檢測(cè)的分辨率，即，待檢測(cè)的最小電阻改變。
[0073]因此，通過選擇比率為接近于極限值的值，有可能使偏移信號(hào)的值最小化(并且因此使有用信號(hào)的值最大化)。
[0074]本發(fā)明的另一實(shí)施例提議一種用于檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的方法，所述模擬地震傳感器產(chǎn)生有用地震信號(hào)并且連接到采集裝置的一對(duì)輸入端子。所述方法包含:
[0075]-將小電流注入所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器以產(chǎn)生偏移信號(hào)，所述偏移信號(hào)部分取決于所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻并且被添加到有用地震信號(hào)，所述偏移信號(hào)侵占采集裝置的僅一部分工作范圍；
[0076]-對(duì)在一對(duì)輸入端子處所測(cè)量的電壓進(jìn)行濾波，以獲得偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值；
[0077]-分析偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下觸發(fā)告
m
目ο
[0078]有利的是，在所述方法的各種實(shí)施例中的任一者中，所述方法包含對(duì)應(yīng)于如上文所描述的采集裝置的各種構(gòu)件的實(shí)施的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0079]本發(fā)明的實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將通過借助于指示性而非窮盡性的實(shí)例以及所附圖式給出的以下描述而呈現(xiàn)，在這些隨附圖式中:
[0080]-圖1示意性地圖示基于模擬傳感器的使用的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；[0081]-圖2示意性地圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的模擬地震檢波器串與采集裝置之間的連接；
[0082]-圖3和4圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，所述解決方案用于根據(jù)采集裝置檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開；
[0083]-圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的解決方案，所述解決方案用于根據(jù)采集裝置檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開；以及
[0084]-圖6示出全局信號(hào)(有用地震信號(hào)和偏移信號(hào)的總和)以及對(duì)應(yīng)偏移信號(hào)的實(shí)例，所述圖說明圖5的采集裝置的操作。
【具體實(shí)施方式】
[0085]在本發(fā)明文檔的所有附圖中，相同元件和步驟由相同的數(shù)字參考符號(hào)來指明。
[0086]涉及現(xiàn)有技術(shù)的圖1到4已經(jīng)在上文加以描述并且不再進(jìn)行討論。
[0087]現(xiàn)在關(guān)于里I呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的采集裝置51，所述采集裝置允許檢測(cè)一組至少一個(gè)模 擬地震傳感器4的部分或完全斷開。
[0088]在圖5的實(shí)例中，并且類似于圖3和4，假定地震檢波器串33 (包含五個(gè)地震檢波器4)連接到采集裝置。
[0089]采集裝置51包含:
[0090]?一對(duì)輸入端子58a、58b (與圖3和4的所述對(duì)輸入端子38a、38b相同)，地震檢波器串33連接到所述輸入端子；
[0091]籲用于對(duì)噪聲進(jìn)行濾波的無(wú)源濾波器54 (與圖3和4的無(wú)源濾波器34相同)；
[0092]籲模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 55 (與圖3和4的ADC35相同)；
[0093]?處理器56 (例如微處理器或微控制器)；
[0094]?用于將小電流注入地震檢波器串33的構(gòu)件，其包含兩個(gè)高值電阻器Rl和R2。電阻器Rl在一側(cè)上連接到電勢(shì)V并且在另一側(cè)上連接到輸入端子58a。電阻器R2在一側(cè)上連接到輸入端子58b且在一側(cè)上連接到電勢(shì)V并且在另一側(cè)上連接到地面。
[0095]對(duì)于電勢(shì)V，有可能僅使用采集裝置的電路板中已經(jīng)存在的電源電壓。
[0096]歸因于通過電阻器Rl和R2注入的小電流，地震檢波器串33的所述組地震檢波器4產(chǎn)生模擬偏移信號(hào)Voffset (B卩，DC信號(hào))，所述模擬偏移信號(hào)部分取決于地震檢波器串33的整組地震檢波器4的電阻Rstring。
[0097]實(shí)際上，具有:
【權(quán)利要求】
1.一種采集裝置，其包含適應(yīng)于連接到產(chǎn)生有用地震信號(hào)的一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的一對(duì)輸入端子，以及使得能夠檢測(cè)所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的斷開檢測(cè)構(gòu)件，其中所述斷開檢測(cè)構(gòu)件包含: 用于將小電流注入所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器中以產(chǎn)生偏移信號(hào)的構(gòu)件，所述偏移信號(hào)部分取決于所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻并且被添加到所述有用地震信號(hào)，所述偏移信號(hào)侵占所述采集裝置的僅一部分工作范圍； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波構(gòu)件，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波構(gòu)件用于對(duì)在所述對(duì)輸入端子處測(cè)量的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換及濾波，以獲得所述偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值； 以及: 用于分析所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下用于觸發(fā)告警的構(gòu)件， 或用于將所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值傳輸?shù)竭h(yuǎn)程裝置的構(gòu)件，所述遠(yuǎn)程裝置適應(yīng)于分析所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下觸發(fā)告警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集裝置，其中所述用于進(jìn)行濾波的構(gòu)件包含具有截止頻率的數(shù)字高通濾波器，所述截止頻率使得能夠分離分別低于所述截止頻率及高于所述截止頻率的所述偏移信號(hào)和所述有用地震信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集裝置，其中所述用于進(jìn)行濾波的構(gòu)件包含無(wú)限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集裝置，其中所述確定的條件為對(duì)所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的振幅高于閾值的檢查。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集裝置，其中所述確定的條件為對(duì)所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的斜率的絕對(duì)值高于閾值的檢查。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采集裝置，其中所述偏移信號(hào)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作范圍之間的比率R滿足:0<R ( 99%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采集裝置，其中:R<1%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7中任一項(xiàng)所述的采集裝置，其中:R>(SNRoffset/Vfullscale)*(Req/dR),其中: SNRoffset為所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器中包含的測(cè)量電子設(shè)備的噪聲； Vfullscale為所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的所述工作范圍； Req為所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻與所述采集裝置的輸入電阻并聯(lián)的等效電阻；以及 dR為檢測(cè)的分辨率，即，待檢測(cè)的最小電阻改變。
9.一種用于檢測(cè)一組至少一個(gè)模擬地震傳感器的部分或完全斷開的方法，所述模擬地震傳感器產(chǎn)生有用地震信號(hào)并且連接到采集裝置的一對(duì)輸入端子，其中所述方法包含: 將小電流注入所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器以產(chǎn)生偏移信號(hào)，所述偏移信號(hào)部分取決于所述組至少一個(gè)模擬地震傳感器的電阻并且被添加到所述有用地震信號(hào)，所述偏移信號(hào)侵占所述采集裝置的僅一部分工作范圍； 對(duì)在所述對(duì)輸入端子處所測(cè)量的電壓進(jìn)行濾波，以獲得所述偏移信號(hào)的經(jīng)測(cè)量值； 分析所述偏移信號(hào)的所述經(jīng)測(cè)量值的時(shí)間變化并且在滿足確定的條件的情況下觸發(fā)告警。
【文檔編號(hào)】G01V1/22GK103941285SQ201410025938
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月21日
【發(fā)明者】杰羅姆·萊恩 申請(qǐng)人:瑟塞爾公司