[發(fā)明專利]基于組合式海底地震采集節(jié)點的接駁系統(tǒng)和數(shù)據(jù)提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710643658.8
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107462921B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡耀星;游慶瑜;簡逸蕓;史鵬程;王元;張盛泉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/38;G01S19/25;H04L29/08;G04R20/02
• 代理公司: 北京申翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 周春發(fā)

提供一種基于組合式海底地震采集節(jié)點的接駁系統(tǒng)和數(shù)據(jù)提取方法，其通過接駁系統(tǒng)實現(xiàn)了對組合式海底地震采集節(jié)點進行同時GPS對鐘、充電、固件升級、狀態(tài)查詢以及數(shù)據(jù)通訊的功能，利用上位機程序通過ICMP、FTP協(xié)議實現(xiàn)了自動、同時的對連接設(shè)備進行數(shù)據(jù)提取的方法，在數(shù)據(jù)提取后對采集的數(shù)據(jù)進行重采樣的鐘差校正，得到高精度的時鐘同步采集數(shù)據(jù)，有效的克服傳統(tǒng)海底地震設(shè)備在投入和回收后儀器相關(guān)操作的時間長、效率低、操作流程復(fù)雜等問題，實現(xiàn)了一對多的解決方案，提高了效率、簡化了操作流程、增強了實用性和適用性，滿足了海底觀測系統(tǒng)中上百臺采集節(jié)點進行采集觀測的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，其涉及一種基于組合式海底地震采集節(jié)點的接駁系統(tǒng)和數(shù)據(jù)提取方法，其實現(xiàn)了對組合式海底地震采集節(jié)點進行同時GPS對鐘、充電、固件升級、狀態(tài)查詢以及數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)提取方法。

背景技術(shù)

海底地球物理探測裝備，特別是海底地震儀(Ocean Bottom Seismometer，簡稱OBS)是探測海洋油氣資源的重要手段，而隨著深水油氣勘探中對OBS的密度和信息量的需求遠遠超過了一般海底結(jié)構(gòu)調(diào)查，因此基于組合式海底地震儀的海底地震探測系統(tǒng)成為發(fā)展趨勢，由于它各個節(jié)點能夠獨立進行采集作業(yè)，可適應(yīng)海底變化劇烈等地形復(fù)雜的地區(qū)，而常規(guī)的地震采集系統(tǒng)不能滿足這些復(fù)雜地形的需要，因為具有小型化、高密度、低成本、高成像精度的特點使其成為了海洋油氣資源勘探新的技術(shù)增長點，并且目前在國外大型石油公司的勘探實踐中已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。

為了保證每個海底地震采集節(jié)點能夠同步采集數(shù)據(jù)的實現(xiàn)，海底探測儀器在投入海底前都需要進行GPS對鐘操作，而這種組合式海底地震探測系統(tǒng)在海底地球物理勘探時一個測線需要上百臺儀器，在投放前和回收后都存在對每臺采集節(jié)點進行一系列的狀態(tài)查詢、充電、GPS對鐘等操作以及采集后的數(shù)據(jù)提取等問題。

另外由于目前海底地球物探勘探設(shè)備中通常利用GPS的PPS信號為儀器內(nèi)部運行的晶體振蕩器提供基準時鐘的校正，進入采集狀態(tài)后，GPS信號移除，采集節(jié)點會以基準時鐘主頻作為內(nèi)部實時時鐘，根據(jù)采樣率進行數(shù)據(jù)的采集，而在數(shù)據(jù)采集過程中運行的晶體振蕩器往往受到總頻差、頻率溫度穩(wěn)定度和老化率等因素的影響會發(fā)生相應(yīng)的偏差，這就經(jīng)常會產(chǎn)生采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生在采集過程中產(chǎn)生時鐘偏移的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)實和生產(chǎn)實踐的需要，本申請人投入大量資金及長期研究，提供了一種基于組合式海底地震采集節(jié)點的接駁系統(tǒng)和數(shù)據(jù)提取方法，其解決了在進行海底地球物探勘探時針對上百臺組合式海底地震采集節(jié)點進行投入前和回收后需要對每臺采集節(jié)點進行GPS對鐘、以及狀態(tài)檢查等一系列工作和回收后數(shù)據(jù)的提取和處理的方法，目的是提高觀測系統(tǒng)布置時的工作效率以及獲取高精度數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，從而為海洋油氣探測和科學(xué)研究提供保障。

依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種基于組合式海底地震采集節(jié)點的接駁系統(tǒng)，其用于組合式海底地震采集觀測系統(tǒng)和地質(zhì)勘探，其包括功能盒、網(wǎng)絡(luò)交換機和機柜；所述功能盒內(nèi)部集成充電模塊A、GPS模塊B、交互模塊C和升級模塊D，交互模塊C通過連接RJ45接口使控制設(shè)備與采集節(jié)點進行數(shù)據(jù)交互功能，升級模塊D利用串口與控制設(shè)備連接對采集節(jié)點進行固件的升級；機柜將功能盒、網(wǎng)絡(luò)交換機進行了連接整合，作為一個移動平臺，確保了整套接駁系統(tǒng)應(yīng)用時的可移動性和便捷性。

其中，充電模塊A采用85VAC～265VAC寬輸入電壓范圍、高電磁兼容性、高功率的充電模塊，提供了輸出功率75W及12V/DC充電功能；充電模塊A由輸入接口a1、AC轉(zhuǎn)DC模塊a2、DC降壓模塊a3以及13芯輸出接口a4組成；當220v電源通過輸入接口a1接入到AC轉(zhuǎn)DC模塊a2中將220V/AC交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?2V/DC直流電壓后，一部分直接輸出給13芯輸出(9、10、11、12芯)接口 a4用來給采集節(jié)點進行充電功能，另一部分輸出到DC降壓模塊a3中，將12V/DC 降壓到3.6V/DC提供給GPS模塊進行供電。