专利名称：一种改进的tsp超前地质预报信号触发与接收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地质预报信号触发与接收系统，尤其涉及一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统。
背景技术：
隧道施工过程中，经常发生不良地质体所导致的突水、突泥、塌方等地质灾害，TSP 超前地质预报是隧道施工期长期超前地质预报应用最为广泛的一种方法，该方法属于非破坏性物探类探测法，能够对掌子面前方150m范围内的不良地质进行预测预报，是隧道信息化施工与动态设计的不可或缺的部分，可有效指导施工，保证施工安全，规避大型地质灾害风险，减少施工期人员伤亡与经济损失。目前采用的改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统与方法具有一定的局限性，主要表现为1.由于TSP超前地质预报中广泛采用雷管起爆延时较大，即使是瞬发电雷管也具有零到几毫秒的起爆延时，以地震波波速3000m/s 6000m/s为例计算，延时误差Ims时， 地震波单道信号反射偏移误差可达3m，严重影响预报精度；2.采用延时误差满足隧道地震勘探的要求的、高精度瞬发电雷管触发，延时误差虽可控制小至零点几微秒，但成本高于普通工业用电雷管。

实用新型内容本实用新型的目的是为克服目前采用的TSP超前地质预报信号触发与接收系统地震波信号走时误差大、预报准确性与精度低的缺点；解决由于普通工业用雷管起爆延时长、延时不一致、地震波信号走时误差大、预报准确性与精度低，而高精度勘探用瞬发雷管成本高等问题；提供一种较传统方式经济、准确、精度高的地震波信号触发与接收系统及方法，采用普通工业用雷管起爆炸药、触发信号，引入自主研发的延时测量仪测量雷管延时误差，并改变传统的信号传输模式，测量并消除雷管延时误差影响；雷管起爆后，由延时测量仪向主机发出触发信号，主机开始接收地震波信号，保证炸药起爆与地震波记录的同时性， 最大限度的降低地震波信号走时误差，有效提高预报精确度和准确度。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统，它包括延时测量仪，所述延时测量仪与设有雷管的炸药上连接有闭合回路，同时还分别与主机和触发器连接，所述触发器与雷管连接；触发器还与起爆器连接。所述的延时测量仪内部包括有定时器电路与信号触发电路；所述的定时器电路分别与缠绕于炸药上的导线闭合回路、外部的触发器、内部的信号触发电路相连接；所述的信号触发电路与外部主机相连接。进一步说明具体的工作过程是起爆器向触发器发出起爆信号后，触发器向雷管和延时测量仪发出触发信号，延时测量仪定时器电路启动，计时开始即0时刻；雷管在接到触发器所发出的触发信号后，由于延时误差原因，零到几毫秒后才会起爆，起爆的同时引爆炸药，并炸断缠绕于炸药之上的、与延时测量仪定时电路相连接的闭合回路，延时测量仪停止计时即t时刻，t即为雷管延时误差；延时测量仪停止计时的同时向主机发出触发信号， 主机开始采集地震波信号。本实用新型的有益效果是，所涉及的一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统，解决了 TSP超前地质预报中雷管延时误差测量与地震波信号走时自动校正难题， 与前人研究相比，所获得的地震波信号走时误差小，使超前地质预报精度得到提高，并降低了 TSP超前地质预报对雷管的延时误差要求。采用改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统实现走时误差自校正，即能保证预报精度，又能放宽对雷管起爆延时的要求，节省成本。即1、降低了 TSP超前地质预报对雷管的要求，使用普通工业用电雷管基础上，即可测量雷管延时，同时自动校正地震波信号走时误差，便于现场施作，节约成本。2、通过地震波信号走时误差自动校正功能，在地震波信号接收时，自动剔除了雷管延时起爆期间的无用信号，减小了由于雷管延时所带来信号走时误差，提高了预报精度。3、该延时测量仪除可应用于TSP超前地质预报中，还可应用于雷管延时误差测量，及其它地面地震勘探工程中。

图1.现有信号触发与采集方式图；图2.改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统示意图。其中1.雷管，2.起爆器，3.触发器，4.主机，5.延时测量仪，6.定时器电路，7.信号触发电路。
具体实施方式
图1中，所示为现有技术信号触发与采集方式图，包括起爆器2，起爆器2与触发器 3连接，触发器3与雷管1和主机4连接。图2中，改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统示意图，包括起爆器2，起爆器2与触发器3连接，触发器3和延时测量仪5连接，延时测量仪5分别与触发器3和主机 5连接，并通过一个缠绕于炸药之上的闭合回路与雷管1相联系；所述的延时测量仪5内部包括有定时器电路和信号触发电路。所述的定时器电路6分别与缠绕于炸药上的导线闭合回路、外部的触发器3、内部的信号触发电路7相连接；所述的信号触发电路7与外部主机4 相连接。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统，其特征是，它包括延时测量仪， 所述延时测量仪与设有雷管的炸药上连接有闭合回路，同时还分别与主机和触发器连接， 所述触发器与雷管连接；触发器还与起爆器连接。
2.如权利要求1所述的一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统，其特征是， 所述的延时测量仪内部包括有定时器电路与信号触发电路，所述的定时器电路分别与缠绕于炸药上的导线闭合回路、外部的触发器、内部的信号触发电路相连接；所述的信号触发电路与外部主机相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的TSP超前地质预报信号触发与接收系统，它包括延时测量仪，所述延时测量仪与设有雷管的炸药上连接有闭合回路，同时还分别与主机和触发器连接，所述触发器与雷管连接；触发器还与起爆器连接。所述的延时测量仪内部包括有定时器电路与信号触发电路，所述的定时器电路分别与缠绕于炸药上的导线闭合回路、外部的触发器、内部的信号触发电路相连接；所述的信号触发电路与外部主机相连接。本实用新型对雷管类型的要求低，便于现场施作，减小了传统信号触发与接收方式的走时误差，提高了预报精度。
文档编号G01V1/02GK202256692SQ201120349408
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月17日 优先权日2011年9月17日
发明者原小帅, 周宗青, 李利平, 李术才, 许振浩, 隋斌 申请人:山东大学