本文關鍵詞：有線遙測地震儀網絡同步技術研究

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【摘要】：隨著我國近三十年來的高速發(fā)展,石化能源的消耗逐漸增加,我國的能源、環(huán)境等問題由此日益突出。為了減小能源緊缺對國家的經濟增速的影響,我國近年逐步開展了地質探究、資源勘探的科研項目。目前,地震方法是研究地下結構較為有效的方法之一。通過對震源產生的地震波采集和分析,施工方可以科學地解釋探測區(qū)域的地質條件。當前,萬道甚至十萬道以上的大型地震勘探系統(tǒng)早已廣泛地應用到地震勘探領域中,其中地震儀采集系統(tǒng)的同步精度誤差會造成后期數(shù)據(jù)處理結果的可信度降低,并有可能影響工程的合理性建設以及可靠性評估。吉林大學自主研制的有線遙測地震儀GEIST-438采用的是接力式以太網絡拓撲結構。地震儀的同步方式采用的是線同步技術。該技術的同步精度相對較高,但同步精度受傳輸距離影響嚴重;連接采集站的大線含有兩條時鐘同步線,該設計增加了地震儀硬件的復雜度。為了減小同步精度受傳輸距離的影響,以及降低硬件電路的復雜程度,本文在原有遙測地震儀GEIST-438設計的基礎上,提出了一種基于網絡的地震儀時間同步方法。課題借鑒了NTP、IEEE1588V2等以太網同步技術,并自主設計了一套網絡對時協(xié)議。由于數(shù)據(jù)通信是基于有線遙測地震儀GEIST-438的接力式以太網絡,因此傳遞時間戳報文時,數(shù)據(jù)跨路由導致的鏈路傳遞不確定性大大增加。為此本文引入同步統(tǒng)計方法和透明時鐘概念,設計了走時補償和透明時鐘補償算法,提高了同步對時精度。為了提高同步系統(tǒng)的對時效率,課題采用了多線程并發(fā)服務器技術實現(xiàn)了高效率快速對時。在室內搭建了硬件測試系統(tǒng),并通過對上述地震儀網絡同步方法的測試,驗證了有線遙測地震儀GEIST-438網絡同步方案的可行性與正確性。測試結果表明并發(fā)授時服務器可以有效提高同步對時效率;地震儀在小規(guī)模組網中的同步精度可達兩百微秒量級,滿足了在2KHz采樣率下,同步誤差不超過一個采樣間隔的設計要求。利用Matlab軟件分別實現(xiàn)了同步精度與地震儀臺數(shù),和同步耗時與地震儀臺數(shù)的關系曲線擬合。通過擬合結果,文章分析出了基于該同步技術,測網中允許設置的最大地震儀臺數(shù),以及最大對時耗時時間。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH762.2

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本文編號：1170577