[發明專利]基于以太網物理層收發器的地震數據傳輸裝置

有效

• 申請號: 201210191574.2
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102692642A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 郭建;羅維炳;蔣冬偉;孔銀鴿
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所;北京吉奧菲斯科技有限責任公司
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G08C19/00;H04L12/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地震勘探數據傳輸技術，特別是涉及一種基于以太網物理層收發器的地震數據傳輸裝置。

技術背景

1、地震勘探儀器數據傳輸技術發展現狀及對地震勘探儀器的相關要求：地震數據采集記錄系統是地震勘探開發中最重要的核心設備之一。它是集數據傳感、采集、傳輸、處理和控制于一體的高精度復雜系統，其采集精度、數據傳輸方式直接影響地震勘探開發的精度和效率。同其它設備一樣，隨著電子和通訊技術的不斷發展，地震勘探儀器由于不斷采用先進、成熟的技術也得到了很大地發展，在數據傳輸方面也有了很大的發展。目前地震儀器中常用的有線傳輸技術主要是低速的串行通訊技術，如RS-232、RS-485等通訊技術。隨著通訊技術的發展，高速的串行通訊技術，如LVDS、網絡通訊(譬如WLAN)等技術也越來越廣泛地應用到地震儀器的數據傳輸和控制中。而以太網絡通信經過多年的發展，其傳輸速率已經從最早的10Mbps到100Mbps，以及現在的1000Mbps，傳輸也從最早的同軸電纜，雙絞線發展到現在的光纖，其技術已經發展得相當成熟。由此，提出一個基于以太網物理層(phy)的數據傳輸的新用法。以太網物理層收發器具有連接的節點數和傳送范圍不受限制、傳輸速度快(達到100Mb/s或更高)、錯誤沖突處理機制全面和傳輸介質多樣化的特點，具備滿足地震儀器提高數據傳輸率、靈活的擴展性和遠程應用的多種條件，成為網絡地震儀器最佳的數據傳輸解決方案。

2、目前常用地震儀的數據傳輸的相關處理現狀：對物探技術進步引發的采集規模和生產效率急劇提高的需求，地震勘探儀器實現了以計算機軟件控制和處理為核心的網絡化采集。加拿大ARAM24儀器率先引入了網絡化思想，以網絡數傳替代了傳統數據鏈的傳輸。而傳統的數據鏈的傳輸主要包括低速的串行技術和高速的串行技術。低速的串行技術包括RS-232、RS485等通訊技術；高速的串行技術包括LVDS、網絡通訊(譬如WLAN)。一些地震儀器在數據傳輸的部分通路中嘗試使用現成計算機以太網傳輸數據，如428XL儀器的交叉站傳輸，但均未開發用以太網物理層收發器進行數據傳輸的專用電路。

3、目前地震儀器網絡的傳輸標準和發展：當前地震儀器網絡就是采用OSI/RM標準，以傳統的數據鏈傳輸經驗為基礎形成的專用協議來協調進程間通訊，從而完成地震數據的傳輸。因此當前網絡地震儀器不僅沒有采用統一的網絡標準，而且更重要的是由于OSI/RM模型過于龐大和復雜，導致其網絡性能不高，主要表現在數據傳輸率低(一般不超過36Mb/s)和對數傳電纜的性能要求較高等。所以對更高速度和應用效率高有了需求。

4、以太網物理層收發器發展現狀：以太網是當今應用最廣泛、最為常見的網絡技術，其發展經歷了10Mbps標準以太網、100Mbps快速以太網、千兆以太網和萬兆以太網，而以太網物理層收發器也跟發展起來了。產生了大量的高性能和低功耗的產品。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種能提高地震儀器的實時帶道能力和傳輸效率的基于以太網物理層收發器的地震數據傳輸裝置。

為實現相這目的，本發明基于以太網物理層收發器的地震數據傳輸裝置是基于以太網物理層收發器PHY的地震數據傳輸設備，其中地震數據采集記錄系統由主機、交叉節點XU(Cross?Unit)、電源節點PU(Power?Unit)和采集單元AU(Acquisition?Unit)四部分組成；采集鏈由若干個采集單元通過兩對雙絞線連接而成；采集單元采用以太網物理層收發器的地震數據傳輸技術完成野外數據采集和傳輸，并實現電源節點之間的接力傳輸；電源節點同步接收采集鏈的數據，并通過以太網物理層收發器實現電源節點之間的高速異步數據包傳輸；交叉節點與電源節點之間是建立在光纖上的千兆數據傳輸；主機則實現與交叉節點的千兆互聯，對交叉站進行問詢及命令管理，并且對回收的數據進行管理。所述以太網物理層收發器不僅傳輸速度可達到100Mbps或更高，而且具有錯誤沖突處理機制全面和傳輸介質多樣化的特點，連接節點數也可任意多，應用于地震數據采集記錄系統的數據傳輸中，具備滿足地震儀器提高數據傳輸率、靈活的擴展性和遠程應用的多種條件。因此成為網絡地震儀器最佳的數據傳輸解決方案。所以具有能提高地震儀器的實時帶道能力和傳輸效率的優點。這種傳輸方法不僅提高了負載能力和傳輸距離，而且也提高了數據傳輸的通訊速度和通信可靠性。