基于多模式通讯的有缆无缆混合交叉站关键技术研究
发布时间：2020-12-27 14:25
在大规模地震勘探工作中,二维地震勘探已经难以满足高密度与高分辨率的生产需求,三维地震勘探可以清晰地透视地下空间的3D成像图,逐渐成为主流的勘探方法,国内外大量应用于三维地震勘探的地震数据采集系统也相继问世,按通讯方式可以分为有缆和无缆采集系统,虽然两种采集系统各有优势,但在已公开的资料中同时具备有缆和无缆混合通讯的地震数据采集系统尚未广泛的应用。本文围绕三维地震勘探的实际需求,对基于多模式通讯的有缆无缆混合交叉站关键技术展开研究,研制了有缆无缆混合交叉站的物理样机,从而加快三维地震勘探的发展。首先对有缆无缆混合通讯系统的数据传输需求进行了分析,对比广泛应用于地震数据采集系统的通信技术,确定了混合通讯系统中有缆无缆混合交叉站采用以太网、RS-485、Wi-Fi的混合通讯方式;然后通过有缆无缆混合交叉站将由主机、有缆无缆混合交叉站、有缆采集站、无缆采集站和线缆构成的地震数据传输网络分为有缆采集网、无缆采集网、主干网与扩展网,最终确定了有缆无缆混合交叉站的总体设计方案。在物理样机研制方面,选用以NXP I.MX6微处理器为核心处理器的核心板作为主控模块,实现对地震采集系统的集中控制。集成以太...
【文章来源】： 张帅 吉林大学
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
08XT地震数据采集系统布置模型
第1章绪论3讯距离为100m。装有状态回收电台的交叉站间也可以通过无线通讯的方式传输QC数据，传输距离最大可达1km，平均传输速率可达1.2Kbps。同时，连接无线网桥的交叉站还可以通过无线以太网的方式传输地震数据，传输距离可达1km，最大通信速率为100Mbps，系统布置模型如图1.1所示[17]。图1.1508XT地震数据采集系统布置模型2）G3i地震数据采集系统G3i系统由中央管理单元CRS、交叉站FTU、有缆采集站RAM、电源站PSU、大线和交叉线组成，其野外布置模型如图1.2所示。其中大线采用长度为220m的地震电缆，数据传输速度为10Mbps，交叉线采用500m的光缆，数据传输速度为1.22Gbps。系统的供电方式由两种，一种为电源站供电、一种为交叉站供电。采集站FTU之间可以连接最多4个检波器，最高可带载100000个通道，可以用于采集高密度三维数据采集，G3i仪器采用了十分坚固的外壳，具有十分强悍的耐用性[18]。图1.2G3i地震数据采集系统布置模型
第1章绪论43）GEIST-438地震数据采集系统GEIST-438为我国自主研制的并应用有线通讯技术的地震数据采集系统，主要由主站、交叉站、采集站和电源站组成，如图1.3所示[19]。采用分布式数据采集方案，主站采用高性能工控机，通过以太网接口经交叉站与采集站挂连；交叉站内含5个100M以太网口，可把采集站组成一个可期望的地震勘探采集系统。采集站为系统的核心部分，采用Δ-Σ24位ADC技术、低噪声通道设计技术、低功耗技术等，可实现地震数据的采集与传输。电源站可为10个采集单元所在区间进行供电，并可实现电缆信号的中继[20,21]。图1.3GEIST-438地震数据采集系统表1.1为具有代表性的有缆地震数据采集系统的技术参数对比[13]。表1.1有缆地震数据采集系统的技术参数对比型号508XTG3iGEIST-438A/D位数242424数据传输速率大线10-20-40Mbps交叉线：1Gbps大线：30Mbps交叉线：1.23Gbps大线：>16Mbps交叉线：100Mbps动态范围128dB（DSU1）140dB（FDU）14dB≥120dB采样率（ms）0.5,1,2,40.25,0.5,1,2,40.25~8噪音15ng/√Hz（10-200Hz）0.79μVrms≤1μVrms频率响应0-800Hz3-16401-5000Hz前放增益0dB,12dB0dB,12dB,24dB0dB,20dB,40dB,60dB
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZigBee技术的无线传感网络研究[J]. 刘志强. 电脑知识与技术. 2019(36)
[2]无线WiFi技术应用及发展介绍[J]. 陶存心. 中国新通信. 2019(22)
[3]金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展[J]. 吕庆田,张晓培,汤井田,金胜,梁连仲,牛建军,王绪本,林品荣,姚长利,高文利,顾建松,韩立国,蔡耀泽,张金昌,刘宝林,赵金花. 地球物理学报. 2019(10)
[4]基于ZigBee技术的无线通信浅析[J]. 丁国明. 电脑知识与技术. 2019(27)
[5]地球物理勘探技术现状与发展[J]. 周冠一. 世界有色金属. 2019(13)
[6]地震仪在深地震探测中的运用及问题分析[J]. 刘宇贤. 智库时代. 2019(21)
[7]CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用[J]. 段昌平,翟立新,吴少平,刘鹏飞,简勇. 物探装备. 2019(02)
[8]计算机网络中TCP/IP传输协议的时效性研究[J]. 巫强. 电脑知识与技术. 2019(01)
[9]508XT陆地采集单元的特性与应用[J]. 杨秀泉. 石油管材与仪器. 2018(06)
[10]基于压缩感知的多跳地震数据采集技术与方法[J]. 林君,张晓普,王俊秋,龙云. 地球物理学报. 2017(11)
博士论文
[1]无缆自定位地震勘探仪器网络结构及路由算法研究[D]. 佟训乾.吉林大学 2016
[2]可控震源金属矿地震勘探关键技术与试验[D]. 王俊秋.吉林大学 2013
[3]复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现[D]. 杨泓渊.吉林大学 2009
[4]基于接力式以太网的可控震源地震勘探数据传输技术研究[D]. 张林行.吉林大学 2007
硕士论文
[1]基于RS485总线网络的高速数字采编系统设计与实验[D]. 卢超.中北大学 2019
[2]基于NS-3的大型地震数据传输系统仿真实现[D]. 周敏.中国科学技术大学 2018
[3]基于KML的ARM嵌入式实时系统研究与实现[D]. 武高生.兰州大学 2018
[4]基于TCP/IP网络通讯的风电变流器系统监控软件的设计与实现[D]. 汪野.东南大学 2018
[5]基于IMU的人体全身运动捕捉技术与装置研究[D]. 张怡颖.浙江大学 2018
[6]基于485总线的分布式输入输出系统[D]. 白冰.天津大学 2017
[7]基于MEMS传感器的无线网络地震传感器的设计[D]. 赵红伟.西安石油大学 2016
[8]有线遥测地震仪网络同步技术研究[D]. 曹家铭.吉林大学 2016
[9]陆上地震采集装备混合通讯系统的研究与设计[D]. 张晓普.吉林大学 2016
[10]基于私有云计算技术的无缆自定位地震仪勘探管理平台设计与开发[D]. 高宁.吉林大学 2016
本文编号：2941903
【文章来源】： 张帅 吉林大学
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
08XT地震数据采集系统布置模型
第1章绪论3讯距离为100m。装有状态回收电台的交叉站间也可以通过无线通讯的方式传输QC数据，传输距离最大可达1km，平均传输速率可达1.2Kbps。同时，连接无线网桥的交叉站还可以通过无线以太网的方式传输地震数据，传输距离可达1km，最大通信速率为100Mbps，系统布置模型如图1.1所示[17]。图1.1508XT地震数据采集系统布置模型2）G3i地震数据采集系统G3i系统由中央管理单元CRS、交叉站FTU、有缆采集站RAM、电源站PSU、大线和交叉线组成，其野外布置模型如图1.2所示。其中大线采用长度为220m的地震电缆，数据传输速度为10Mbps，交叉线采用500m的光缆，数据传输速度为1.22Gbps。系统的供电方式由两种，一种为电源站供电、一种为交叉站供电。采集站FTU之间可以连接最多4个检波器，最高可带载100000个通道，可以用于采集高密度三维数据采集，G3i仪器采用了十分坚固的外壳，具有十分强悍的耐用性[18]。图1.2G3i地震数据采集系统布置模型
第1章绪论43）GEIST-438地震数据采集系统GEIST-438为我国自主研制的并应用有线通讯技术的地震数据采集系统，主要由主站、交叉站、采集站和电源站组成，如图1.3所示[19]。采用分布式数据采集方案，主站采用高性能工控机，通过以太网接口经交叉站与采集站挂连；交叉站内含5个100M以太网口，可把采集站组成一个可期望的地震勘探采集系统。采集站为系统的核心部分，采用Δ-Σ24位ADC技术、低噪声通道设计技术、低功耗技术等，可实现地震数据的采集与传输。电源站可为10个采集单元所在区间进行供电，并可实现电缆信号的中继[20,21]。图1.3GEIST-438地震数据采集系统表1.1为具有代表性的有缆地震数据采集系统的技术参数对比[13]。表1.1有缆地震数据采集系统的技术参数对比型号508XTG3iGEIST-438A/D位数242424数据传输速率大线10-20-40Mbps交叉线：1Gbps大线：30Mbps交叉线：1.23Gbps大线：>16Mbps交叉线：100Mbps动态范围128dB（DSU1）140dB（FDU）14dB≥120dB采样率（ms）0.5,1,2,40.25,0.5,1,2,40.25~8噪音15ng/√Hz（10-200Hz）0.79μVrms≤1μVrms频率响应0-800Hz3-16401-5000Hz前放增益0dB,12dB0dB,12dB,24dB0dB,20dB,40dB,60dB
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZigBee技术的无线传感网络研究[J]. 刘志强. 电脑知识与技术. 2019(36)
[2]无线WiFi技术应用及发展介绍[J]. 陶存心. 中国新通信. 2019(22)
[3]金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展[J]. 吕庆田,张晓培,汤井田,金胜,梁连仲,牛建军,王绪本,林品荣,姚长利,高文利,顾建松,韩立国,蔡耀泽,张金昌,刘宝林,赵金花. 地球物理学报. 2019(10)
[4]基于ZigBee技术的无线通信浅析[J]. 丁国明. 电脑知识与技术. 2019(27)
[5]地球物理勘探技术现状与发展[J]. 周冠一. 世界有色金属. 2019(13)
[6]地震仪在深地震探测中的运用及问题分析[J]. 刘宇贤. 智库时代. 2019(21)
[7]CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用[J]. 段昌平,翟立新,吴少平,刘鹏飞,简勇. 物探装备. 2019(02)
[8]计算机网络中TCP/IP传输协议的时效性研究[J]. 巫强. 电脑知识与技术. 2019(01)
[9]508XT陆地采集单元的特性与应用[J]. 杨秀泉. 石油管材与仪器. 2018(06)
[10]基于压缩感知的多跳地震数据采集技术与方法[J]. 林君,张晓普,王俊秋,龙云. 地球物理学报. 2017(11)
博士论文
[1]无缆自定位地震勘探仪器网络结构及路由算法研究[D]. 佟训乾.吉林大学 2016
[2]可控震源金属矿地震勘探关键技术与试验[D]. 王俊秋.吉林大学 2013
[3]复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现[D]. 杨泓渊.吉林大学 2009
[4]基于接力式以太网的可控震源地震勘探数据传输技术研究[D]. 张林行.吉林大学 2007
硕士论文
[1]基于RS485总线网络的高速数字采编系统设计与实验[D]. 卢超.中北大学 2019
[2]基于NS-3的大型地震数据传输系统仿真实现[D]. 周敏.中国科学技术大学 2018
[3]基于KML的ARM嵌入式实时系统研究与实现[D]. 武高生.兰州大学 2018
[4]基于TCP/IP网络通讯的风电变流器系统监控软件的设计与实现[D]. 汪野.东南大学 2018
[5]基于IMU的人体全身运动捕捉技术与装置研究[D]. 张怡颖.浙江大学 2018
[6]基于485总线的分布式输入输出系统[D]. 白冰.天津大学 2017
[7]基于MEMS传感器的无线网络地震传感器的设计[D]. 赵红伟.西安石油大学 2016
[8]有线遥测地震仪网络同步技术研究[D]. 曹家铭.吉林大学 2016
[9]陆上地震采集装备混合通讯系统的研究与设计[D]. 张晓普.吉林大学 2016
[10]基于私有云计算技术的无缆自定位地震仪勘探管理平台设计与开发[D]. 高宁.吉林大学 2016
本文编号：2941903
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