[實用新型]具有采樣率可調及自檢功能的地震信號采集節點

有效

• 申請號: 201320594059.9
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203616487U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 段發階;李彥超;蔣佳佳;華香凝;李宸陽;李驥;鄧震宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本實用新型屬于信號探測領域，特別是一種具有采樣率可調及自檢功能的地震信號采集節點。?

技術背景

能源是現代工業生命的基礎,并廣泛地影響著經濟。陸地與海底的石油和天然氣作為一種重要的能源和戰略資源,在現代社會中越來越顯示其重要性,在世界各國經濟發展中都占有非常重要的地位,并已滲透到人類生活的方方面面[1-3]。因此，石油和天然氣的探測已經成為世界各國的研究熱點。?

近20多年來,各種先進技術的應用,尤其是地震勘探技術的迅速發展,使人們對地下地質的刻畫和預測更加準確,精度也越來越高。在勘探程度較低的地區獲得了許多重要突破,在一些勘探程度較高的地區,石油勘探向精細化發展,找到了一大批隱藏油氣藏^[1]。而其中，對地質信息的獲取主要是通過基于地震勘探技術的采集系統^[2]來實現的。?

目前，基于地震勘探技術的地震采集系統多采用基于過采樣技術的24位模數轉換器，其有超寬的動態范圍，優良的線性度，超低的諧波失真，去假頻濾波器，簡單的外界器件及外接串行接口大大簡化了硬件設計，以24位模數轉換器為核心的采集系統幾乎可以完全克服原來瞬時浮點地震儀的缺點，新型的地震采集系統幾乎都使用24位模數轉換器。使用24位模數轉換器已經成為新型地震采集系統的標志^[3]。?

然而，這種基于過采樣技術的新型地震采集系統無法靈活地完成變采樣率的數據采集功能，對于采集系統所處環境的噪聲[4]，不同采集通道之間的相互干擾等系統自檢信息也無法收集。這些都大大降低了地震采集系統的實用性和可靠性。?

[1]馬靈.海上地震數據多纜采集與記錄[D].博士學位論文,中國科學技術大學,2012.?

[2]劉志田.海上多波地震勘探技術研究[D].碩士學位論文,中國海洋大學,2003.?

[3]吳康.聲納拖曳陣纜采集傳輸技術研究[D].碩士學位論文,天津大學,2010.?

[4]褚宏憲,楊源,張曉波等.高分辨率單道地震調查數據采集技術方法[J].海洋地質前沿,2012,28(12);70-74.?

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型旨在提供地震信號采集節點，其獲取的信號質量高，系統的性能好，實現可變道數采集工作、多種自檢信息的采集與測量。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是，具有采樣率可調及自檢功能的地震信號采集節點，結構為：?

命令配置及數據處理模塊分別與同步控制模塊、奇通道控制模塊、偶通道控制模塊、自檢模塊相連；?

同步控制模塊向奇通道控制模塊、偶通道控制模塊并經鎖相環向各信號采集模塊提供同?步時鐘；?

自檢模塊用于控制標準信號芯片DAC1282產生系統自檢所需的標準信號并發送到各信號采集模塊。?

自檢模塊通過SPI接口對標準信號芯片DAC1282進行配置，標準信號芯片DAC1282連接到各信號采集模塊。?

信號采集模塊主要由依次相連的數據抽取器，△-Σ模數轉換器，程控放大器，電子開關組成，傳感器通過濾波網絡連接到電子開關，電子開關連接公共地。?

本實用新型具備下列技術效果：?

本實用新型具有如下優點：(1)采用基于過采樣技術的△-Σ模數轉換器來對傳感器信號進行采集及模數轉換，獲取的信號質量高，系統的性能好；(2)采用同步時鐘控制的數據抽取器，可靈活實現地震采集系統采樣率可調的功能，即通過對數據抽取器的同步控制靈活實現變采樣率的數據采集功能；(3)采用奇偶通道控制模塊對奇、偶采集通道分別控制的拓撲結構，可按照采集要求靈活采集不同通道的數據，實現可變道數采集工作，也可滿足系統自檢對采集節點拓撲結構的要求；(4)采用DAC1282作為系統自檢信號源，此轉換器可提供低失真，數字合成電壓輸出，適合于地震采集系統的自檢。它可在低功率小型封裝內實現非常高的性能。?

附圖說明

本實用新型的其它目的和方面將參考附圖從以下具體實施方式中變得清楚，附圖中：?

圖1示出本實用新型的地震采集系統總體原理框圖。?

圖2示出本實用新型的采集節點內部原理框圖。?

圖3示出本實用新型的采集節點內部功能流程圖。?

圖4示出本實用新型的數據抽取器原理框圖。?

圖5示出本實用新型的數據抽取器程序流程圖。?

圖6示出本實用新型的數據抽取器功能框圖。?