本文關(guān)鍵詞：有線遙測(cè)地震儀網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)研究

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【摘要】：隨著我國(guó)近三十年來的高速發(fā)展,石化能源的消耗逐漸增加,我國(guó)的能源、環(huán)境等問題由此日益突出。為了減小能源緊缺對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增速的影響,我國(guó)近年逐步開展了地質(zhì)探究、資源勘探的科研項(xiàng)目。目前,地震方法是研究地下結(jié)構(gòu)較為有效的方法之一。通過對(duì)震源產(chǎn)生的地震波采集和分析,施工方可以科學(xué)地解釋探測(cè)區(qū)域的地質(zhì)條件。當(dāng)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(yīng)用到地震勘探領(lǐng)域中,其中地震儀采集系統(tǒng)的同步精度誤差會(huì)造成后期數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可信度降低,并有可能影響工程的合理性建設(shè)以及可靠性評(píng)估。吉林大學(xué)自主研制的有線遙測(cè)地震儀GEIST-438采用的是接力式以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。地震儀的同步方式采用的是線同步技術(shù)。該技術(shù)的同步精度相對(duì)較高,但同步精度受傳輸距離影響嚴(yán)重;連接采集站的大線含有兩條時(shí)鐘同步線,該設(shè)計(jì)增加了地震儀硬件的復(fù)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(fù)雜程度,本文在原有遙測(cè)地震儀GEIST-438設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的地震儀時(shí)間同步方法。課題借鑒了NTP、IEEE1588V2等以太網(wǎng)同步技術(shù),并自主設(shè)計(jì)了一套網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)協(xié)議。由于數(shù)據(jù)通信是基于有線遙測(cè)地震儀GEIST-438的接力式以太網(wǎng)絡(luò),因此傳遞時(shí)間戳報(bào)文時(shí),數(shù)據(jù)跨路由導(dǎo)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(jì)方法和透明時(shí)鐘概念,設(shè)計(jì)了走時(shí)補(bǔ)償和透明時(shí)鐘補(bǔ)償算法,提高了同步對(duì)時(shí)精度。為了提高同步系統(tǒng)的對(duì)時(shí)效率,課題采用了多線程并發(fā)服務(wù)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高效率快速對(duì)時(shí)。在室內(nèi)搭建了硬件測(cè)試系統(tǒng),并通過對(duì)上述地震儀網(wǎng)絡(luò)同步方法的測(cè)試,驗(yàn)證了有線遙測(cè)地震儀GEIST-438網(wǎng)絡(luò)同步方案的可行性與正確性。測(cè)試結(jié)果表明并發(fā)授時(shí)服務(wù)器可以有效提高同步對(duì)時(shí)效率;地震儀在小規(guī)模組網(wǎng)中的同步精度可達(dá)兩百微秒量級(jí),滿足了在2KHz采樣率下,同步誤差不超過一個(gè)采樣間隔的設(shè)計(jì)要求。利用Matlab軟件分別實(shí)現(xiàn)了同步精度與地震儀臺(tái)數(shù),和同步耗時(shí)與地震儀臺(tái)數(shù)的關(guān)系曲線擬合。通過擬合結(jié)果,文章分析出了基于該同步技術(shù),測(cè)網(wǎng)中允許設(shè)置的最大地震儀臺(tái)數(shù),以及最大對(duì)時(shí)耗時(shí)時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH762.2

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本文編號(hào)：1170577