發(fā)布時(shí)間：2022-01-23 21:08

　　本論文所研究的大型地震勘探系統(tǒng)是分析地下巖層構(gòu)造的系統(tǒng)級(jí)設(shè)備,是地震勘探法的核心。地震勘探系統(tǒng)通常包含采集站、電源站和交叉站三個(gè)重要的部分,電源站作為地震勘探系統(tǒng)的中間級(jí),其研究對(duì)地震勘探系統(tǒng)的發(fā)展有著重要意義。本論文主要對(duì)電源站的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,包括高速通信接口、自主通信協(xié)議、同步采集以及鏈路冗余方式�；谝陨详P(guān)鍵點(diǎn),提出了電源站的設(shè)計(jì)方案,從電源站的硬件實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行闡述。本論文的主要工作如下:1.對(duì)地震勘探的發(fā)展歷程進(jìn)行介紹,闡述了目前地震勘探系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,提出了本文的研究內(nèi)容以及研究意義。2.對(duì)地震勘探的工作原理進(jìn)行簡單介紹,分析了地震勘探系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、冗余方式以及時(shí)鐘同步方式,并提出了電源站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。3.完成了電源站的硬件電路設(shè)計(jì),包括通信接口電路、電源電路、存儲(chǔ)電路以及輔助電路。對(duì)高速通信的物理接口設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,并簡單介紹了本文電源電路的設(shè)計(jì)方案。4.完成了電源站系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),軟件采用Verilog HDL進(jìn)行編寫,完成了基于類令牌環(huán)協(xié)議的電源站節(jié)點(diǎn)以及采集站主節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了電源站鏈路與交義站間的通信以及采集站鏈路的控制管理。5.... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?５０８ＸＴ地震勘探系統(tǒng)??５０８ＸＴ系統(tǒng)如圖１．丨所示，地｜自丨設(shè)備的核心足集數(shù)器（ＣＸ－５０８）?，?ＣＸ－５０８保留??／上一代系統(tǒng)４２８ＸＬ中交叉站、電源站和自主采集節(jié)點(diǎn)的功能，即ＣＸ－５０８能夠?qū)崿F(xiàn)??

大型地震勘探系統(tǒng)電源站關(guān)鍵技術(shù)研究?第二犖地菝勘探系統(tǒng)電源站的總體設(shè)訃??第二章地震勘探系統(tǒng)電源站的總體設(shè)計(jì)??２．１地震勘探法簡介??地震勘探的目的是分析地下巖層的構(gòu)造，較為簡單的地震勘探系統(tǒng)吋由人Ｉ：可控??震源、檢波器、采集站和數(shù)據(jù)中心Ｍ成。??首先，人匚可控震源在地面激發(fā)地震波，其震動(dòng)頻率可調(diào)、震動(dòng)幅度４控。地震??波在地卜＇的傳輸示意如圖２．１所示，在傳輸過程中，根據(jù)巖層性質(zhì)的＋?Ｎ，地震波會(huì)??產(chǎn)生不卜彳的變化，最先回到地而是祈射波，不卜］巖層的反射波會(huì)在不Ｎ的時(shí)間點(diǎn)返卜丨??地面｜２８１，最終被檢波器記錄。??４?３?ｙ?１［???—ｆａｔ??」＇ｖ，＇入，?繼“、）！＞??圖２．１地籐波傳播示意圖??檢波器的作用足采集反射Ｍ地而的地震波，利用聲波信９產(chǎn)生的震動(dòng)ＬＩ：檢波器屮??的金屬線圈產(chǎn)生位移，從而使線圈切割磁力線，產(chǎn)生電信號(hào)，震動(dòng)幅度對(duì)丨、Ｖ：石電信９??的大小迎過Ａ／Ｄ將采集的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信采集站會(huì)對(duì)該數(shù)字信９??進(jìn)行處理，濾除信號(hào)的噪聲，提高信噪比，使所采集的信號(hào)史具分析意義，最終將處??理好的數(shù)字信號(hào)發(fā)送給數(shù)椐屮心｜３（＞１。??數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)Ｔ發(fā)指令，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，從而??得到清晰直觀的地Ｆ構(gòu)造。數(shù)椐屮心迎常還￥要根椐小Ｍ節(jié)點(diǎn)丨叫仏的數(shù)據(jù)，對(duì)路徑延??遲進(jìn)行補(bǔ)償，減小不同節(jié)點(diǎn)間的傳輸延遲，保證最終記錄的各個(gè)采集站節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)具??有同時(shí)性。??綜上，地震勘探系統(tǒng)的示意如圖２．２所示，圖中的檢波點(diǎn)包含檢波器和采集站，??－??

第二章地震勘探系統(tǒng)電源站的總體設(shè)計(jì)?大型地震勘探系統(tǒng)電源站關(guān)鍵技術(shù)研究??相鄰的檢波點(diǎn)間使用線纜相連接，數(shù)據(jù)中心連接最近的檢波點(diǎn)，所有數(shù)據(jù)均會(huì)經(jīng)過該??節(jié)點(diǎn)傳送至數(shù)據(jù)中心。圖示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的傳輸能力有限，當(dāng)勘探項(xiàng)目需要大規(guī)模的檢波??點(diǎn)時(shí)，便需要傳輸能力更強(qiáng)的勘探系統(tǒng)。??數(shù)據(jù)中心??一??圖２．２地震勘探系統(tǒng)示意圖??２．２系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析??地震勘探系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)至關(guān)重要，是系統(tǒng)通信的基礎(chǔ)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響主要有??以下幾點(diǎn)：??首先，隨著系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量會(huì)顯著增大，不科學(xué)的拓?fù)浣Y(jié)??構(gòu)會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的傳輸能力無法滿足龐大的數(shù)據(jù)流量，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的通信速率降??低；其次，科學(xué)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘同步，從而提高數(shù)據(jù)的有??效性；最后，不同的拓?fù)鋵?duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)冗余方式，合理的結(jié)構(gòu)冗余有助于提高系統(tǒng)??的魯棒性。??２．２．１?ＵｎｉＱ系統(tǒng)的拓?fù)??如上文所述，ＵｎｉＱ地震勘探系統(tǒng)的組成部分有可控震源、采集站、電源站、交??叉站、移動(dòng)定位測試系統(tǒng)和采集設(shè)計(jì)管理工具［２５］。［２４】??ＵｎｉＱ系統(tǒng)采用了多回路的方式，當(dāng)鏈路出現(xiàn)問題時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的自??動(dòng)路由，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。當(dāng)采集鏈中間斷開時(shí)，采集站數(shù)據(jù)分別從兩側(cè)的電??源站進(jìn)行回傳；當(dāng)電源站鏈路中間斷開時(shí)，電源站數(shù)據(jù)經(jīng)另一側(cè)的電源站回傳至交叉??站，再回傳至數(shù)據(jù)中心；電源站供電的冗余由太陽能面板供電和電瓶供電組成。具體??冗余的實(shí)現(xiàn)方式如圖２．３所示。??８??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3605154