【摘要】：垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,即VSP)是一種在地表附近激發(fā),沿井孔不同深度垂直布置檢波器的新型井中地震觀測方法。與地面地震觀測相比,VSP具有信噪比高,分辨率高,以及波的運動學和動力學特征明顯等特點,在世界地震勘探行業(yè)內,正得到日益廣泛的應用。國內VSP相關設備發(fā)展緩慢,儀器主要依靠進口,且大多針對深層油氣田勘探,系統(tǒng)體積普遍較大,功耗高,施工困難,勘探效率極其低下,不適合直接應用于淺層VSP勘探以及工程地震勘探。因此,成功研制出具有我國自主知識產權的高性能、低功耗數字微VSP測井軟、硬件系統(tǒng),具有重要的意義。 本論文以Ethernet-RS485總線通信網絡為基礎,采用現代電子設計技術及網絡通信技術,基于面向對象編程的軟件設計方法,設計并開發(fā)了三分量數字微VSP測井軟、硬件系統(tǒng),主要解決了以下問題：(1)基于高精度三分量MEMS加速度傳感器,設計并實現可擴展與剪裁的三分量數字微VSP井下檢波器(探管)和數據采集站；(2)基于Ethernet-RS485總線網絡通信模型,開發(fā)可運行于RS485網絡上的通用串行網絡協議(USNP)棧,并移植經過簡化的TCP/IP協議棧-UIP,構建VSP地震數據傳輸網絡；(3)自適應動態(tài)網絡地址分配(DNCP)硬件結構設計以及通信協議的實現；(4)基于以太網的多線程VSP數據采集控制系統(tǒng)設計；(5)基于模型-項-視圖結構的大型地震數據可視化顯示與處理；(6)基于OpenGL圖形庫的三分量數字檢波器姿態(tài)檢測及顯示。通過對各主要功能模塊與關鍵問題進行單獨研究與突破,完成對VSP觀測系統(tǒng)的數字化、智能化、小型化、低功耗化等目標,并最終研制出一套集成高精度、可擴展與裁剪的三分量數字微VSP檢波器和網絡數據采集站的綜合型地震數據采集系統(tǒng)。實際應用表明,該系統(tǒng)能為VSP勘探提供實時檢波器姿態(tài)信息,選擇最有利的震源位置及敲擊方式,并矯正三分量地震數據,可極大提高VSP采集數據質量,具有界面友好、操作方便、施工簡單、質量控制能力強、勘探效率高等特點,相對傳統(tǒng)VSP儀器具有多種性能優(yōu)勢,可有效應用于淺層VSP勘探及工程地震勘探,具有重要的應用價值與市場前景。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P631.815;TP274.2

【參考文獻】

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本文編號：2554202