[實用新型]用于地震勘探儀器的電源工作站

有效

• 申請號: 201320406463.9
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN203376484U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 曹桂平;陳靜;高雅
• 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: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本實用新型涉及地震勘探儀器技術領域，具體來說是一種用于地震勘探儀器的電源工作站。

背景技術

針對地下石油、礦物質的位置判斷采用對所測區域進行炸藥圍起來，通過炸藥的爆炸后產生聲波的反射數據來判斷地下物質的材質。此種方法需要地震勘探儀器中的數據采集系統可以準確的采集到地下反射回來的各類數據信息，以供后期進行相關的研究分析，從而進行地下物質的判斷。因此，地震勘探儀器中的數據采集裝置在實際使用時，擁有多個數據采集設備，并且遍布整個所測區域，范圍較廣、數量眾多。

目前國內外最為先進的地震勘探儀器中的數據采集系統為中海油海上地震數據采集系統海亮系統，中石油ES109萬道陸上地震儀系統等。中海油海亮地震數據采集系統為實現大容量數據傳輸，其數據傳輸率達到240Mbps以支持硬實時數據傳輸。即海亮系統中間節點并不進行數據的緩存，而是通過高數據傳輸率達到所采集數據的實時上傳，此種方式系統結構最為簡單，但是高數據率對傳輸穩定性提出了較高的要求，繼而對傳輸介質提出了很高的要求，故“海亮”系統的傳輸電纜都是特制的，成本很高，不適合陸地上大范圍推廣應用。另外“海亮”系統的供電方式是單一集中式供電，即單條纜通過一條高壓線對所有采集站進行供電，此種供電方式的選擇基于海上實際工作條件的限制，即所有的采集站必須封入電纜中，無法在中間節點放置外接電瓶，不適合在地面上使用。

中石ES109是陸上地震采集系統，其設計初衷基于完全無死時間的理念，將整個系統的復雜性大大提升，直接造成系統穩定性差，功耗大等嚴重問題。基于無死時間的理念，ES109系統采用雙路RS485接口進行數據傳輸，中間不加任何緩存，實現了采集數據的實時傳輸，結果證明在大道數情況下，這種方式穩定性差，功耗大，系統魯棒性弱，很難適應野外惡劣的工作條件。

從地震勘探儀器越來越大型化對強帶道能力的需要出發，結合野外施工的特點，設計具備緩存功能的中間站點是必需的，同時集中式供電方式大大簡化了野外施工，故也是推薦的。因此如何開發出一種集緩存和供電于一身的電源工作站，從而實現大道數特別是萬道，穩定性好且野外施工靈活的用于大型地震勘探儀器的電源工作站已經成為急需解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中電源工作站無法集數據采集、緩存轉發和供電功能集中的缺陷，提供一種用于地震勘探儀器的電源工作站來解決上述問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種用于地震勘探儀器的電源工作站，包括FPGA芯片和與FPGA芯片相連的本地電源，還包括主SDRAM、從SDRAM、本地數據采集芯片、電源管理模塊和網絡變壓器，所述的本地數據采集芯片與FPGA芯片的采集驅動模塊相連，所述的主SDRAM和從SDRAM分別與FPGA芯片的SDRAM乒乓控制模塊相連，所述的網絡變壓器通過電源管理模塊與FPGA芯片的電源控制模塊相連。

所述的FPGA芯片為CycloneIII系列。

所述的本地數據采集芯片中的數模變換芯片為ADS1282。

有益效果

本實用新型的用于地震勘探儀器的電源工作站，與現有技術相比可以集數據采集、緩存、轉發和供電功能于一體。電源工作站采用了基于PoE技術的供電方式對臨近采集站進行供電，減少電纜中信號線數量，降低了電纜重量，方便野外施工。在電源工作站的基礎上，提供了靈活的野外集中式供電方式，只需對電源工作站提供蓄電池，由電源工作站負責向臨近的多個采集站進行供電，大大減少了蓄電池數量，方便野外施工。同時，電源工作站內包含了雙片SDRAM，采用乒乓緩存工作方式，在盡可能減少系統死時間的同時，使得系統帶道能力可無限制增加，為大型特別是萬道的地震勘探儀器系統的實現提供了途徑。

附圖說明??????????????????????

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，1-FPGA芯片、2-本地數據采集芯片、3-電源管理模塊、4-網絡變壓器、5-本地電源、11-采集驅動模塊、12-電源控制模塊、13-SDRAM乒乓控制模塊、131-主SDRAM、132-從SDRAM。

圖2為本實用新型在實際使用時接入地震數據采集系統的拓樸結構圖

其中，6-電源工作站、8-交叉站、9-主控站、61-電源工作站蓄電池、71-一號采集站、72-二號采集站、73-三號采集站、74-四號采集站。

圖3為本實用新型基于POE技術供電原理圖