[發明專利]應用于海洋地震勘探拖纜系統中的模塊化采集傳輸電路結構

在審

• 申請號: 201810530868.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108983293A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 唐成;楊俊峰;宋克柱;陳騰飛
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;鄧治平

本發明涉及一種應用于海洋地震勘探拖纜系統中的模塊化采集傳輸電路結構，包括傳輸單元和采集板，傳輸單元包括核心板、發送板和接收板。本發明提供的模塊化采集傳輸電路，在面對不同的傳輸長度、不同精度的同步時鐘時只需要更換發送板和/或接收板就可以實現，而不需要重新設計傳輸單元；在不同的勘探環境下，需要采用不同參數的ADC模塊時，只需要更換采集板，而不需要重新設計整個采集傳輸電路。

技術領域

本發明涉及海洋地震數據勘探設備的技術領域，具體涉及一種應用于海洋地震勘探拖纜系統中的模塊化采集傳輸電路結構。

背景技術

海洋地震勘探拖纜系統主要應用于海洋的地質結構、海洋資源勘探領域。該系統由船上數據收集分析部分和水下拖纜部分組成，水下拖纜每隔一段距離掛載一個數字包，數字包用來采集數據、傳輸數據，即為本發明中所述采集傳輸平臺。系統作業時，人工激發地震波信號，信號傳播到海底不同的地質層反射回不同的波形信號。拖纜上各級數字包采集到這些信號，加以編碼，并逐級傳輸到船上的數據分析平臺。最終船上系統對各級數字包的數據進行處理，勘探到不同地區的海洋地質結構。

在之前的海洋地震勘探拖纜系統中，負責水下數據采集傳輸的數字包是由一個采集板和傳輸板構成，每隔一百米放置一個數字包，數字包傳輸板上配置有百米傳輸的驅動均衡芯片。但隨著我國海洋地質勘探的深海化、多樣化、復雜化，這樣的單一結構應用場景固化，只能用于百米一級數字包的傳輸，在現有的機械架構下很難進行維修升級，不利于深海地質勘探中拖纜長度的拓展，難以適應現下變化多端的勘探環境。

發明內容

本發明針對海洋地震勘探拖纜系統中現有的水下采集傳輸裝置結構固化、不方便升級拓展的問題，提出了一種模塊化采集傳輸電路。

本發明提出的一種應用于海洋地震勘探拖纜系統中的模塊化采集傳輸電路結構，包括傳輸單元和采集板，傳輸單元包括核心板、發送板和接收板；發送板、接收板、采集板三者分別和核心板之間通過接口共享電源并進行數據和命令交互；

所述核心板包括：電源轉換模塊、線性穩壓器和中央處理單元；所述電源轉換模塊，用于將直流高壓電轉換成低壓直流電；所述線性穩壓器用于將低壓直流電轉換成不同的電平給該模塊化采集傳輸電路供電；所述中央處理單元用于，用于收集采集板采集到的數據對其進行編碼壓縮等處理，接收發送板上傳來的控制命令和同步時鐘繼續發往發送板并根據不同命令對數據做相應處理，同時接收接收板收到的數據并發往發送板；

所述發送板，用來向上一級的采集傳輸電路發送數據以及接收上一級采集傳輸電路傳來的控制命令和同步時鐘；

所述接收板，用來接收下一級的采集傳輸電路傳來的數據并給下一級采集傳輸電路發送控制命令和同步時鐘；

所述采集板包括：數個傳感器和ADC模塊；所述傳感器用于捕捉模擬信號；所述ADC用于將模擬信號轉換成數字信號；最終將數字信號發送給核心板。

進一步的，傳輸單元的不同傳輸長度和/或不同精度的同步時鐘，通過更換發送板和/或接收板來實現。即在面對不同的傳輸長度、不同精度的同步時鐘時只需要更換發送板和/或接收板就可以實現，而不需要重新設計傳輸單元。

進一步的，為了滿足不同的速率要求和功率要求，所述中央處理單元可以為FPGA也可以為單片機。

進一步的，所述核心板上還包括：一個或多個實時狀態監控模塊，用于對實時狀態進行監控，如進行高壓檢測以及溫度檢測。

進一步的，所述發送板包括命令時鐘接收芯片，用來接收上一級的采集傳輸電路傳來的控制命令和同步時鐘。

為了解決上述技術問題，本發明涉及一個應用于海洋地震勘探拖纜系統中的水下數據采集傳輸通用化平臺，在兼容原有結構的基礎上，方便升級換代，調整傳輸方式，改變傳輸距離，滿足日益復雜的海洋地質勘探環境。

綜上所述：本發明具有以下優點：