[發(fā)明專利]一種流式并發(fā)采樣地震采集器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010245856.0
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN111399033B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐錫強(qiáng);郝天珧;許晴;胡耀星;王元
• 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: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/36
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明涉及地球物理測量領(lǐng)域，具體涉及一種流式并發(fā)采樣地震采集器，包括：MCU，與分別與MCU相連接的交互單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADS，還包括與ADS相連接的檢波器。上述地震采集器，具有采集通道多，可并發(fā)實(shí)現(xiàn)多采樣率，同時實(shí)現(xiàn)功耗低，一體化，高集成等優(yōu)點(diǎn)，其在原有一體化地震采集器的基礎(chǔ)上采用流式并發(fā)采樣設(shè)計架構(gòu)，并結(jié)合具體的軟件算法實(shí)現(xiàn)低成本地震數(shù)據(jù)采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地球物理測量領(lǐng)域，尤其涉及一種流式并發(fā)采樣地震采集器。

背景技術(shù)

在地球物理領(lǐng)域，地震波是反演地下結(jié)構(gòu)的重要方式，人們可以利用觀測到的天然地震的地震波進(jìn)行地殼結(jié)構(gòu)的反演，也可以追蹤地震震源和地震評估，同時也可以采集人工地震產(chǎn)出的地震信號，來進(jìn)行不同深度的地質(zhì)結(jié)構(gòu)反演，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)查勘，礦產(chǎn)油氣資源勘查，壓裂監(jiān)測等不同工程需求。因此及時高效的采集地震波信號是是地震領(lǐng)域甚至是地球物理領(lǐng)域非常重要的應(yīng)用需求，對于現(xiàn)在的地震采集器，可分為兩種類型，一種是分體式的地震采集器，其分別地震數(shù)采單元和地震檢波器，地震數(shù)采單元優(yōu)點(diǎn)是可接不通的地震檢波器，采集不同的地震信號，大多數(shù)的地震采集單元可配置成可同時采集多個通道，同時每個通道可配置成不同的采集率，缺點(diǎn)是一方面由于需要進(jìn)行多個采樣率的多個數(shù)據(jù)流采集，其用的采集的采集芯片比較多，因此功耗比較高，另外也造成了成本比較高，因此售價昂貴，另一方面，由于其分體式結(jié)構(gòu)，其使用較為繁瑣，并不利于大規(guī)模布設(shè)；另外一種地震采集器是一體化的地震采集器，其集成了地震數(shù)采單元和地震檢波器，其可以實(shí)現(xiàn)數(shù)采單元和地震檢波器的一體化，其優(yōu)點(diǎn)為彌補(bǔ)了分體式地震采集器的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了其功耗較低，成本低的缺點(diǎn)，但缺點(diǎn)是由于其一體化的設(shè)計，其電池需要給數(shù)據(jù)采集單元和檢波器供電，同時為了兼顧可用性，其外部尺寸不可做太大，進(jìn)而進(jìn)一步限制了電池的容量，因此其在設(shè)計時考慮在其功耗和尺寸的制約因素，同時為了進(jìn)一步降低成本，其采用的處理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器均采用精簡設(shè)計，因此其缺點(diǎn)是只能設(shè)置單一或三向通道，每個通道實(shí)現(xiàn)單一采樣率采集，不能實(shí)現(xiàn)每個通道多個數(shù)據(jù)流采集。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了流式并發(fā)采樣地震采集器，以解決上述問題中的至少一個。

本發(fā)明提供了一種流式并發(fā)采樣地震采集器，包括：MCU，與分別與MCU相連接的交互單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADS，還包括與ADS相連接的檢波器；

所述檢波器用于檢測地震波的模擬信號，所述ADS用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

所述MCU用于讀取所述數(shù)字信號，根據(jù)指示將所述數(shù)字信號進(jìn)行不同的并發(fā)采樣處理，并將處理后的數(shù)據(jù)按指定格式進(jìn)行存儲；

所述數(shù)字信號在被所述MCU讀取之前被分成多個數(shù)據(jù)流，其中一路數(shù)據(jù)流被所述MCU進(jìn)行相應(yīng)的處理，其他路數(shù)據(jù)流根據(jù)用戶配置的并發(fā)系數(shù)進(jìn)行抽取分流后，再經(jīng)所述MCU進(jìn)行處理；

所述交互單元包括多個與所述MCU配合使用的交互端口，用于實(shí)現(xiàn)與外部用戶的信息流和數(shù)據(jù)流的交互。

可選地，所述地震采集器還包括與所述MCU連接的電源管理模塊和存儲單元。

所述電源管理模塊包括穩(wěn)壓整流模塊和充電模塊，用于為其他模塊提供電源供給；所述存儲模塊用于存儲MCU處理的數(shù)據(jù)。

可選地，所述數(shù)字信號在被所述MCU讀取之前被分成4個數(shù)據(jù)流分支，其中，數(shù)據(jù)流1為原始數(shù)據(jù)流，直接被MCU處理。

數(shù)據(jù)流2-4為用戶配置的并發(fā)數(shù)據(jù)流，根據(jù)用戶配置的抽取系數(shù)進(jìn)行信號抽取，然后分別匯入到軟件處理的下一個處理模塊。

可選地，所述MCU處理不同路的數(shù)據(jù)流時，采用并發(fā)中斷處理算法，中斷優(yōu)先級設(shè)置為較高優(yōu)先級。

可選地，所述并發(fā)中斷處理算法表述如下：

控制不同路數(shù)據(jù)流的采集處于同步狀態(tài)；