本發(fā)明涉及信號采集領域，特別是涉及一種分布式深孔信號采集裝置。

背景技術：

目前，在石油開采壓裂時，為了掌握壓裂的方向，采用微震監(jiān)測的方式，現(xiàn)在普遍的做法就是在地面淺層下面埋置檢波器來測量微震信號，由于壓裂的位置離地面很遠，有的使用場所超過千米深度，目前測井使用的裝置一般分為兩種：一種是井間放置傳感器，地面采集信號，一種是井中采集信號，上述兩種裝置采集的信號中噪聲較大，導致采集的信號的信噪比較低；所以，亟需一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號的信噪比的信號采集裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號的信噪比的分布式深孔信號采集裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種分布式深孔信號采集裝置，所述采集裝置與監(jiān)測主機連接，所述監(jiān)測主機放置在地面，用于根據(jù)所述采集裝置采集的信號監(jiān)控地下壓裂情況，所述采集裝置設置在深孔中，所述采集裝置包括：信號采集單元、信號處理單元、微處理器；

所述信號采集單元用于獲取石油或煤氣開采時的檢波信號；

所述信號處理單元與所述信號采集單元連接，用于根據(jù)所述檢波信號獲得數(shù)字信號；

所述微處理器分別與所述信號處理單元和監(jiān)測主機連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號獲得關于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)剿霰O(jiān)測主機。

可選的，所述信號處理單元具體包括：阻抗變換電路；抗混疊濾波電路，所述抗混疊濾波電路通過阻抗變換電路與所述信號采集單元連接，用于濾除所述檢波信號中的噪聲信號，獲得濾波信號；單端轉差分電路，與所述抗混疊濾波電路連接，用于將所述濾波信號進行差分處理，獲得差分信號；可控增益放大器，與所述單端轉差分電路連接，用于放大所述差分信號獲得放大信號；ad轉換器，分別與所述可控增益放大器和所述微處理器連接，用于將所述放大信號轉化為數(shù)字信號，并發(fā)送至所述微處理器。

可選的，所述采集裝置還包括：電機、電機控制單元、支撐單元、外殼；

所述支撐單元，與所述外殼連接，用于卡接在所述深孔中；

所述電機，與所述支撐單元連接，用于調整所述支撐單元的伸縮狀態(tài)；

所述電機控制單元，分別與所述微處理器和電機連接，用于根據(jù)所述微處理器的控制指令，控制所述電機的轉動狀態(tài)；

所述外殼，用于容置所述信號采集單元、所述信號處理單元、所述微處理器、所述電機、所述電機控制單元。

可選的，所述電機控制單元具體包括：h橋電路和電流檢測電路；

所述h橋電路，分別與所述電機和所述微處理器連接，用于控制電機的正反向轉動；

所述電流檢測電路，分別與所述h橋電路和所述電機連接，用于檢測所述h橋電路和所述電機的電流。

可選的，所述支撐單元包括：支撐臂、電動推桿、滑塊、連接桿；

所述支撐臂設置在所述外殼的外表面；

所述連接桿分別與所述支撐臂和所述滑塊連接；

所述滑塊與所述電動推桿連接，所述電動推桿用于推動所述滑塊移動；

所述電動推桿與所述電機連接，所述電機帶動所述電動推桿轉動。

可選的，所述電動推桿上設置有上限位塊和下限位塊，所述上限位塊和下限位塊用于限制所述電機的運行。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術效果：一種分布式深孔信號采集裝置設置在深孔中通過信號采集單元獲取石油或煤氣開采時的檢波信號，能夠獲取更加精確的檢波信號，所述信號處理單元處理所述檢波信號獲得數(shù)字信號，地面上的監(jiān)測主機根據(jù)所述數(shù)字信號得到關于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明分布式深孔信號采集裝置的組成框圖；

圖2為本發(fā)明分布式深孔信號采集裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號的信噪比的分布式深孔信號采集裝置。

如圖1所示，一種分布式深孔信號采集裝置，所述采集裝置與監(jiān)測主機連接，所述監(jiān)測主機放置在地面，用于根據(jù)所述采集裝置采集的信號監(jiān)控地下壓裂情況，所述采集裝置設置在深孔中，在本實施例中，所述深孔是指相對于作業(yè)現(xiàn)場的地表，深度大于1000m以上的深孔，所述采集裝置包括：信號采集單元1、信號處理單元2、微處理器3；所述信號采集單元1用于獲取石油或煤氣開采時的檢波信號，在本實施例中，所述信號采集單元1采用mems加速度傳感器；所述信號處理單元2與所述信號采集單元1連接，用于根據(jù)所述檢波信號獲得數(shù)字信號；所述微處理器3分別與所述信號處理單元2和監(jiān)測主機連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號獲得關于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)剿霰O(jiān)測主機。

在本實施例中，所述采集裝置能夠工作在120℃的高溫環(huán)境里，所有的電子元器件均通過高溫篩選，溫漂均小于1ppm。

所述信號處理單元2具體包括：阻抗變換電路21，實現(xiàn)信號采集單元1與后級電路的最佳匹配，降低信號的損失；抗混疊濾波電路22，所述抗混疊濾波電路22通過阻抗變換電路21與所述信號采集單元2連接，用于濾除所述檢波信號中的噪聲信號，獲得濾波信號，所述濾波信號為單端信號；單端轉差分電路23與所述抗混疊濾波電路22連接，用于將所述濾波信號進行差分處理，獲得差分信號；可控增益放大器24與所述單端轉差分電路23連接，用于放大所述差分信號獲得放大信號；ad轉換器25，分別與所述可控增益放大器24和所述微處理器3連接，用于將所述放大信號轉化為數(shù)字信號，并發(fā)送至所述微處理器3。

如圖1和圖2所示，所述采集裝置還包括：電機6、電機控制單元4、支撐單元、外殼10；所述支撐單元與所述外殼10連接，用于卡接在所述深孔中，在本實施例中，外殼10采用的是圓柱形密封殼體，殼體的內壁采用隔熱材料噴涂，能夠隔絕外部的溫度傳導；所述電機6分別與所述支撐單元和所述電機控制單元4連接，用于調整支撐單元的伸縮狀態(tài)；所述電機控制單元4，分別與所述微處理器3和所述電機6連接，用于根據(jù)所述微處理器3的控制指令，控制所述電機的轉動狀態(tài)；所述外殼，用于容置所述信號采集單元1、所述信號處理單元2、所述微處理器3、所述電機6、所述電機控制單元4。

如圖1所示，所述電機控制單元4具體包括：h橋電路41和電流檢測電路42；所述h橋電路41分別與所述電機6和所述微處理器3連接，用于控制所述電機6的正反向轉動；所述電流檢測電路42分別與所述h橋電路41和所述電機6連接，用于檢測所述h橋電路41和所述電機6的電流。

在本實施例中，如圖2所示，所述支撐單元包括：支撐臂100、電動推桿、滑塊、連接桿；所述支撐臂100設置在所述外殼10的外表面，所述支撐臂100通過固定在外殼10上的銷軸連接；所述連接桿分別與所述支撐臂100和所述滑塊連接；所述外殼10上設置有一個長方形的導槽，所述導槽連接所述滑塊，所述滑塊與所述電動推桿連接，所述電動推桿用于推動所述滑塊移動；所述電動推桿與所述電機6連接，所述電動推桿與所述電機6的輸出軸通過聯(lián)軸器同軸安裝，所述電機6帶動所述電動推桿轉動，通過控制電機6的正反向控制所述電動推桿直線伸出或收回，所述電動推桿上設置有上限位塊70和下限位塊80，所述上限位塊70和下限位塊80用于控制電機6停止運行。

在本實施例中，如圖1所示，所述采集裝置還包括通信單元5，所述通信單元5包括高速通信51和級聯(lián)通信52，當監(jiān)測系統(tǒng)采用一個所述采集裝置時，所述采集裝置將采集到的信號通過所述高速通信51上傳到地面的監(jiān)測主機；當所述監(jiān)測系統(tǒng)采用多個所述采集裝置時，采用mlvds總線經(jīng)過所述級聯(lián)通信52將數(shù)據(jù)回收至所述高速通信51，通過所述高速通信51上傳到地面的監(jiān)測主機，電源7將地面供應的直流電源轉換為所述采集裝置需要的電壓，為所述采集裝置中的不同電路提供+12v、-12v和+5v的電源。

所述采集裝置級聯(lián)使用或者單級獨立控制，使用時根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測的需求來增加或減少所述采集裝置的數(shù)量，每個級聯(lián)的所述采集裝置之間的間距可以通過連接電纜改變。

本發(fā)明結構簡單，操作使用方便，各級控制靈活，推靠位置準確，用于石油、煤層氣開采壓裂監(jiān)測，石油地震勘探、地礦地質以及建筑工程等的測井檢波，用于井中探地雷達或者井間電磁ct探測。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。