[實用新型]用于地震勘探的級聯采集站高效流水線數傳系統

有效

• 申請號: 201220435258.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN202794553U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 曹桂平;宋克柱;楊俊峰;商林峰;吳增海;陳靜;王映初
• 申請（專利權）人: 合肥國為電子有限公司
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本實用新型涉及地球物理勘探儀器中的地震數據傳輸技術，特別涉及到用于地震勘探的數據傳輸系統。

背景技術

目前國內外較為常見的地震勘探儀器中的數據傳輸系統屬法國Sercel公司的428XL陸上地震數據傳輸系統，中石油ES109萬道陸上地震儀系統中的數傳系統，國家海洋局第一海洋研究所申請的“深水淺層高分辨率多道地震勘探數據傳輸系統”專利（CN201010226156.3）。

法國Sercel公司在陸上地震儀器研制方面積累了多年經驗，其最新推出的428系列，在其408的基礎上改進后功能更加強大。428系列儀器中數據傳輸系統分為兩級，第一級為采集站間的傳輸系統，由于其未公開具體細節，無從知道其采用的具體傳輸技術；第二級為交叉站間的傳輸系統，其采用了基于TCP/IP協議的百兆以太網傳輸方式。基于以太網協議的傳輸方式需要底層網絡棧軟件作為支撐，而這通常需要底層嵌入式操作系統軟件支持，這樣數據傳輸的實時性較差，傳輸效率低；對于交叉站而言，這還會增加交叉站復雜度以及功耗等。

中石油ES109萬道陸上地震儀系統中的數傳系統采用并行RS485傳輸方式，且第201110221626.1號實用新型專利申請公開了一種采用并行RS485傳輸方式的用于地震勘探的數據傳輸系統。由于系統需要的數據率較高，而通常RS485在長距離傳輸下數據率又較低，故其采用了多路并行傳輸的方式來滿足系統高數據傳輸率的需要。采用RS485傳輸技術，底層硬件電路實現簡單，結構簡潔，但是由于需要進行多路數據傳輸之間的切割和調度以及接收數據的重組，整個系統復雜度增加，且通常的RS485芯片功耗都較高，多路并行的結果造成傳輸系統消耗功耗很高，對于大規模地震勘探儀器，這種傳輸技術會對整個地震勘探儀器的供電系統提出很高的要求。

國家海洋局第一海洋研究所申請的第201010226156.3號專利，名稱為“深水淺層高分辨率多道地震勘探數據傳輸系統”中采用了一種直接基于網絡物理層芯片的傳輸方式，本質上也是一種網絡傳輸方法，然而由于丟掉了TCP/IP協議層，故無需底層驅動軟件支持，直接由硬件單元加控制邏輯即可完成數據的高速傳輸，但是這種傳輸方法無法實現整個系統的高精度同步采集。

綜上，地震勘探系統中數據傳輸系統，一方面由于底層采集站或者交叉站的資源限制，需要實時的將每次采集的數據傳輸到主控站，故要求較高的數據傳輸率，另一方面由于數據傳輸系統是整個勘探儀器系統的核心之一，故要求數據傳輸系統盡量結構簡單，傳輸誤碼率低。目前地震勘探系統中的數據傳輸系統采用較多的技術是基于以太網的傳輸技術，如法國Sercel公司的428系列儀器，其交叉線就采用了基于TCP/IP協議的以太網傳輸技術，這種傳輸方案技術成熟，但相對復雜，需要底層軟件的支撐；另一種常用的數傳方法基于RS485技術，這也是工業界較為成熟的傳輸技術，然而由于RS485在長距離情況下數據率較低，故為應對地震勘探系統中的高數據率要求，通常要求多路RS485并行傳輸，造成整個傳輸系統消耗功耗較大；對于直接驅動網絡物理層芯片進行傳輸的技術本質上也是基于網絡傳輸的技術，由于跳過了TCP/IP協議層，故其結構較為簡單，但是由于本質上還是基于網絡技術，故系統同步精度差，無法實現整個系統的高精度同步采集。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種數據傳輸率高、結構較簡單、傳輸誤碼率低的用于地震勘探的級聯采集站高效流水線數傳系統數據傳輸系統。

本實用新型采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種用于地震勘探的級聯采集站高效流水線數傳系統，包括主控站、多個交叉站、多個采集站，以及檢波器，所述主控站連接到交叉站，多個交叉站相互級聯，每個交叉站的左右兩側分別級聯多個采集站，且每個采集站上連接一個或多個檢波器，交叉站之間以及交叉站和主控站之間的數據傳輸由大線完成，支線完成采集站之間以及采集站和交叉站之間的數據傳輸，所述主控站使用兩個LVDS接口，分別連接到交叉站，每個交叉站使用四個LVDS接口，分別為上行接口、下行接口、左側接口和右側接口，其中上行接口為至主控站的方向，下行接口連接到下一級的交叉站，左側接口和右側接口分別連接采集站，每個采集站分別使用兩個LVDS接口，分別為左側接口以及右側接口，大線和支線采用相同的傳輸技術，即基于LVDS的高速數據傳輸技術。

本實用新型可優化為：所述每個主控站、交叉站、采集站中設置有高速數據傳輸電路，該高速數據傳輸電路包括兩個通路：上行數據傳輸通路以及下行命令傳輸通路；