地震勘探系统中电源站的研究与设计
发布时间：2021-01-21 07:21
地震勘探系统是一种用于深层地质勘探的重要大型装备。地震勘探系统中的电源站是管理控制采集站,给采集站提供电源的设备,是系统的重要组成部分。其设计涉及电源保护、电源隔离、电源监控、通信传输、阻抗匹配、数据处理以及采集站管理等关键问题。解决电源站设计的这些核心技术问题,能促进我国地震勘探系统的发展。本文分析了国内外地震勘探系统的研究现状,介绍了地震勘探系统的组成和工作原理,研究了地震勘探系统中电源站设计的关键技术——高速通信电路、传输线阻抗匹配、通信协议以及电源管理等。在此基础上,提出了电源站的整体设计方案,完成了电源站硬件电路和系统软件的设计。最终,在实验室环境下实现了电源站对多采集站的数据采集和电源管理。本人的主要工作如下:1.在分析了国内外地震勘探系统的研究现状的基础上,介绍了地震勘探系统的基本原理,研究了地震勘探系统的排列结构,尤其是电源站与采集站的排列结构,并分析了电源站设计过程中的两个关键问题——影响电源站带道能力的主要因素和高速通信电路的传输线阻抗匹配问题。2.提出了一种自定义环状通信协议,支持4Mbps和1O0Mbps通信速率。基于该协议的环状链路中,同一时刻只有一个设备在传...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２电源站所处的拓扑结构??电源站有以下重要作用：??１）给采集站供电??４??
第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析?地震勘探系统中电源站的研究与设计??第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析??什么是地震勘探系统？有一个比喻非常生动形象一一利用地震勘探系统进行地??质探测就像是给地球做了个Ｂ超，整个系统就像一个大型的Ｂ超机。利用地震勘探??系统，我们不需要通过钻井工程就可以知道一片区域内几百米甚至几千米深度的地质??构造。多年来的实践证明，地震勘探是寻找石油、天然气的一种行之有效的地球物理??勘探方法。??２．１地震勘探技术简介??地震勘探就是利用人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的规律，以查??明地下的地质情况。与其他物探方法相比，地震勘探具有精度高、分辨率高、勘探深??度大等优点［２３］。??地震勘探工作可分为野外数据采集、室内数据处理、地震数据解释三个阶段。其??中直接用于野外地震数据采集的专用设备称之为地震勘探仪器［２４Ｌ采集过程如图２．１??所示，人工震源激发地震波，地震波经不同密度、弹性的地质层反射、折射回地表，??地震勘探仪器将传播反射回地表的地震波接收和记录下来，最终通过几何地震学分析??数据，推断出地质结构。相对于固态岩石，油气在密度、弹性等力学性质方面与周围??物质存在较大差异。因此，地震勘探已成为石油勘探中一种最有效的勘探方法。目前，??我国的石油物探队伍中，绝大部分都是地震队［２４１［２５】。??Ｓｏｕｒｃｅ?——??＾?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ??二，系．?ｘｘ?－?Ｌ??．?一??．…．一?－，??一ｆ??－－？?■?．．??图２．１野外地震勘探示意图??８??
第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析?地震勘探系统中电源站的研宄与设计??生多个反射和透射。假如界面上下地层的密度分别为Ａ和ｐ２，地震波的速度分别为＆??和ｖ２。入射波振幅为４，反射波的振幅为４，透射波的振幅为為，反射系数为／？，??则地震波从法线方向入射到界面上时有??Ａ＝Ｍ?（２．４）??Ａ２?＝?Ａ，｛＼－Ｒ）?（２．５）??ｒ?＝?￡ｊ＾Ｐ＾?（２．６）??Ｐ２Ｖ２＋０Ｖ丨??反射系数是地震勘探法中的重要参数，反射系数的大小取决于界面两侧的岩性，??岩性差异越大，反射系数的绝对值越大，反射波振幅越强。??２．２．２地震波的特征??１）有效波和干扰波??野外地震采集时，地震勘探仪器接收到的地震波有直达波、一次反射波、折射波??（也称首波）、声波、多次反射波、外界干扰等。其中，能够反映探测工区的地质情??况的这类波称为有效波，而其他波会妨碍有效波的识别，被称为千扰波。有效波和干??扰波是相对的，反射法勘探时，反射波是有效波，但折射法勘探时，反射波就是干扰??波。图２．２概括了地震波的主要类型。??目前，地震勘探的实际工作中主要是应用反射法勘探，一次反射波为有效波，所??以本文主要探讨反射波的特征。??激发点?地？??入射波＼反射波?／折射波??娜??ｈ?＾■滑行介质２??透射波??图２．２地震波的种类??２）运动学特征??地震波的运动学特征，是指与反射波到达时间有关的特征，如到达时间、速度等。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂电池充放电内阻的理论分析与试验研究[J]. 曹志良. 电子器件. 2019(01)
[2]单端反激式DC/DC变换器同步整流技术研究[J]. 李建杨,王俊峰,王凯. 通信电源技术. 2019(01)
[3]中国海外石油供应风险分析[J]. 陈其慎,张艳飞,龙涛,邢佳韵,黄琳. 地质与勘探. 2018(06)
[4]线性变压器的阻抗匹配设计与测试技术研究[J]. 温立彬,李东明,山雨,娄国娇,常亮,刘小琳,唐志宇. 机械与电子. 2018(10)
[5]高速数字PCB板设计中的信号完整性研究[J]. 赵辰阳,王立德,李召召. 自动化与仪器仪表. 2018(09)
[6]一种高压电源中高低压隔离电路设计[J]. 吴文杰. 信息记录材料. 2018(07)
[7]电源设计中热敏电阻型浪涌抑制器的应用分析[J]. 杨静. 科技创新导报. 2017(33)
[8]石油发展“十三五”规划公布[J]. 王莉. 现代化工. 2017(02)
[9]分析SERCEL几种仪器的差异[J]. 刘波. 科技资讯. 2015(04)
[10]地震数据采集核心装备现状及发展方向[J]. 刘振武,撒利明,董世泰,韩晓泉. 石油地球物理勘探. 2013(04)
博士论文
[1]地球物理勘探设备中数据采集部分若干关键技术研究[D]. 田楷云.中国科学技术大学 2015
[2]一种可扩展的大规模地球物理勘探数据采集系统研究[D]. 刘列峰.中国科学技术大学 2014
[3]一种高速数据存储方法的研究[D]. 张杰.中国科学技术大学 2013
[4]大规模陆上地震仪器中高速可靠数据传输方法的研究[D]. 马毅超.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]我国石油储量形势分析与预测系统研发[D]. 张丽堃.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于FPGA的数字检波器系统设计与实现[D]. 陈译.苏州大学 2016
[3]MTEM勘探系统中交叉站的设计[D]. 张乐.中国科学技术大学 2015
[4]MTEM勘探系统中主机接口的设计[D]. 孙刘洋.中国科学技术大学 2015
[5]MTEM勘探系统中电源站的设计[D]. 董庆运.中国科学技术大学 2015
[6]地震勘探仪器中电源技术的研究与实现[D]. 郝宾宾.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：2990733
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２电源站所处的拓扑结构??电源站有以下重要作用：??１）给采集站供电??４??
第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析?地震勘探系统中电源站的研究与设计??第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析??什么是地震勘探系统？有一个比喻非常生动形象一一利用地震勘探系统进行地??质探测就像是给地球做了个Ｂ超，整个系统就像一个大型的Ｂ超机。利用地震勘探??系统，我们不需要通过钻井工程就可以知道一片区域内几百米甚至几千米深度的地质??构造。多年来的实践证明，地震勘探是寻找石油、天然气的一种行之有效的地球物理??勘探方法。??２．１地震勘探技术简介??地震勘探就是利用人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的规律，以查??明地下的地质情况。与其他物探方法相比，地震勘探具有精度高、分辨率高、勘探深??度大等优点［２３］。??地震勘探工作可分为野外数据采集、室内数据处理、地震数据解释三个阶段。其??中直接用于野外地震数据采集的专用设备称之为地震勘探仪器［２４Ｌ采集过程如图２．１??所示，人工震源激发地震波，地震波经不同密度、弹性的地质层反射、折射回地表，??地震勘探仪器将传播反射回地表的地震波接收和记录下来，最终通过几何地震学分析??数据，推断出地质结构。相对于固态岩石，油气在密度、弹性等力学性质方面与周围??物质存在较大差异。因此，地震勘探已成为石油勘探中一种最有效的勘探方法。目前，??我国的石油物探队伍中，绝大部分都是地震队［２４１［２５】。??Ｓｏｕｒｃｅ?——??＾?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ??二，系．?ｘｘ?－?Ｌ??．?一??．…．一?－，??一ｆ??－－？?■?．．??图２．１野外地震勘探示意图??８??
第二章地震勘探系统的基本原理和关键技术分析?地震勘探系统中电源站的研宄与设计??生多个反射和透射。假如界面上下地层的密度分别为Ａ和ｐ２，地震波的速度分别为＆??和ｖ２。入射波振幅为４，反射波的振幅为４，透射波的振幅为為，反射系数为／？，??则地震波从法线方向入射到界面上时有??Ａ＝Ｍ?（２．４）??Ａ２?＝?Ａ，｛＼－Ｒ）?（２．５）??ｒ?＝?￡ｊ＾Ｐ＾?（２．６）??Ｐ２Ｖ２＋０Ｖ丨??反射系数是地震勘探法中的重要参数，反射系数的大小取决于界面两侧的岩性，??岩性差异越大，反射系数的绝对值越大，反射波振幅越强。??２．２．２地震波的特征??１）有效波和干扰波??野外地震采集时，地震勘探仪器接收到的地震波有直达波、一次反射波、折射波??（也称首波）、声波、多次反射波、外界干扰等。其中，能够反映探测工区的地质情??况的这类波称为有效波，而其他波会妨碍有效波的识别，被称为千扰波。有效波和干??扰波是相对的，反射法勘探时，反射波是有效波，但折射法勘探时，反射波就是干扰??波。图２．２概括了地震波的主要类型。??目前，地震勘探的实际工作中主要是应用反射法勘探，一次反射波为有效波，所??以本文主要探讨反射波的特征。??激发点?地？??入射波＼反射波?／折射波??娜??ｈ?＾■滑行介质２??透射波??图２．２地震波的种类??２）运动学特征??地震波的运动学特征，是指与反射波到达时间有关的特征，如到达时间、速度等。??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂电池充放电内阻的理论分析与试验研究[J]. 曹志良. 电子器件. 2019(01)
[2]单端反激式DC/DC变换器同步整流技术研究[J]. 李建杨,王俊峰,王凯. 通信电源技术. 2019(01)
[3]中国海外石油供应风险分析[J]. 陈其慎,张艳飞,龙涛,邢佳韵,黄琳. 地质与勘探. 2018(06)
[4]线性变压器的阻抗匹配设计与测试技术研究[J]. 温立彬,李东明,山雨,娄国娇,常亮,刘小琳,唐志宇. 机械与电子. 2018(10)
[5]高速数字PCB板设计中的信号完整性研究[J]. 赵辰阳,王立德,李召召. 自动化与仪器仪表. 2018(09)
[6]一种高压电源中高低压隔离电路设计[J]. 吴文杰. 信息记录材料. 2018(07)
[7]电源设计中热敏电阻型浪涌抑制器的应用分析[J]. 杨静. 科技创新导报. 2017(33)
[8]石油发展“十三五”规划公布[J]. 王莉. 现代化工. 2017(02)
[9]分析SERCEL几种仪器的差异[J]. 刘波. 科技资讯. 2015(04)
[10]地震数据采集核心装备现状及发展方向[J]. 刘振武,撒利明,董世泰,韩晓泉. 石油地球物理勘探. 2013(04)
博士论文
[1]地球物理勘探设备中数据采集部分若干关键技术研究[D]. 田楷云.中国科学技术大学 2015
[2]一种可扩展的大规模地球物理勘探数据采集系统研究[D]. 刘列峰.中国科学技术大学 2014
[3]一种高速数据存储方法的研究[D]. 张杰.中国科学技术大学 2013
[4]大规模陆上地震仪器中高速可靠数据传输方法的研究[D]. 马毅超.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]我国石油储量形势分析与预测系统研发[D]. 张丽堃.中国地质大学(北京) 2018
[2]基于FPGA的数字检波器系统设计与实现[D]. 陈译.苏州大学 2016
[3]MTEM勘探系统中交叉站的设计[D]. 张乐.中国科学技术大学 2015
[4]MTEM勘探系统中主机接口的设计[D]. 孙刘洋.中国科学技术大学 2015
[5]MTEM勘探系统中电源站的设计[D]. 董庆运.中国科学技术大学 2015
[6]地震勘探仪器中电源技术的研究与实现[D]. 郝宾宾.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：2990733
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/2990733.html
