专利名称：一种分布式地震仪数据层次采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于大型野外分布式地震仪器的地震数据层次采集系统。
背景技术：
目前的地震仪器，采用的网络采集结构主要有三种，分别由国外的三家公司研制 生产，因此其管理结构也可大概分为三种。Aries System仪器的管理可以认为是一层方式， 其野外站体由RAM(远程采集设备)以及T即(线连接单元)组成，主机为最高管理设备，其 管理下面的RAM以及T即，最后由T即连接到主机记录系统，RAM和T即都为独立的站体，同 处于同一个管理层，主机的命令不需要间接处理即可到达个站体。sercel的428地震采集 系统。其系统结构中包括的站体节点有主机记录系统，交叉站LAUX，电源站LAUL以及采集 站FDU ;其中sercel428的交叉站和电源站处于第一管理层，采用TCP/IP传输协议管理，采 集站处于电源站的管理之下为第二层，采用自定义采集传输协议；1/0的系统包括交叉站 XLU，电源站BBU，采集站D—Unit，交叉站和电源站也是第一管理层，采集站为第二管理层。 可见其也是2层结构，但是管理协议与sercel的428不同。可以看出，上述采集系统应用 到实际的地震勘探施工中时，多为仪器主机直接对分布式采集点逐级发送控制命令，这样 随着地震道数的增加，分布式采集点的数量就增加，势必导致仪器主机对每一个分布式采 集点发送控制命令的时间加长，使得采集节点等待接收命令时间过长；同样，每一个采集节 点返回给主机的采集信息也不能及时地反馈，致使整个系统采集的同步性、一致性、稳定性 和生产效率下降。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种采用分层次管理的方法，使仪器主机通过中间一层 向各分布式采集点同时发送控制命令，避免仪器主机逐个对采集点发送控制命令而导致时 间误差的情况，以实现大范围内地震数据的同步采集，提高采集同步精度的分布式地震仪 数据层次采集系统。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 本实用新型的分布式地震仪数据层次采集系统由分布式采集点、分布式地震数据 采集区域交叉站、仪器主机、光纤传输介质和双绞线铜缆构成；由服务器与交换机连接，交 换机再与仪器主机连接，每个分布式地震数据采集区域交叉站有2个大小边大线连接端 口 ， 3个光纤连接口 ，多个分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆串联，居 于串联首位的分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆与仪器主机连接，多 个分布式采集点通过双绞线铜缆串联，居于串联首位的分布式采集点通过双绞线铜缆与分 布式地震数据采集区域交叉站的一边或二边大线连接端口连接。 分布式采集点负责地震数据的采集整理以及上传；分布式地震数据采集区域交叉 站负责命令和控制分布式采集点数据采集和传输；仪器主机负责命令和控制分布式地震数 据采集区域交叉站命令和数据的传输。[0007] 在仪器主机和分布式采集点(简称DAU-Data Acquiring Unit)之间分成两层管 理(如图l所示)整个采集方式以层次化管理、区域化连接，每一条地震测线或分布式地 震数据采集区域设立一个分布式地震数据采集区域交叉站(简称LMU-Line Management Unit)，各分布式地震数据采集区域交叉站(LMU)通过高速传输通路相互连接并且连接到 仪器主机，由仪器主机管理分布式地震数据采集区域交叉站(LMU)，此称为交叉线管理和传 输层(第一层)；另外分布式地震数据采集区域交叉站(LMU)管理各分布式采集点的控制 和数据传输，称为分布式地震数据采集和地震数据传输层(第二层)。即整个系统采用仪器 主机管理分布式地震数据采集区域交叉站(LMU)，分布式地震数据采集区域交叉站(LMU) 管理分布式采集点(DAU)的分层管理模式。其各层功能要求和性能指标各不相同，传输链 路和协议互不干扰，各层可以独立开发、独立升级和维护。 所述的分布式地震数据采集区域交叉站(LMU)软硬件结构相同，处于同一传输链 路层，主要负责命令和数据的传输； 所述的分布式采集点软硬件结构相同，其分别连接到分布式地震数据采集区域交
叉站的两边或一边，处于同一链路层中，主要负责地震数据的采集整理以及上传。 本实用新型采用分层次管理，由仪器主机向第一层的分布式地震数据采集区域交
叉站(LMU)发送控制命令，第一层再并行发送到其管理的分布式采集点，而各分布式采集
点采集的地震数据也同时传输到第一层，然后该层再同时快速的将汇聚的数据传输给仪器
主机。解决了由于主机发送控制命令的时间随着采集点的增加而增加的问题；减少了采集
启动时间误差，保证了系统采集的一致性。由于各层传输链路和协议互不干扰，可以独立开
发和升级维护，从而节省传输功耗并降低了整个系统的复杂度。
图1为分布式地震仪数据层次采集系统流程图。 图2为本实施例的一种结构连接图。 图3软件协议流程图。
具体实施方式本实施例的一种结构连接图见附图2，
以下结合附图及实施例对本发明作进一步 说明。 ①、交叉站管理和传输层(第一层)由中央记录系统、交换机、仪器主机FCU与分 布式地震数据采集区域交叉站LMU构成，传输介质为光纤传输介质，仪器主机FCU通过高速 传输通路管理分布式地震数据采集区域交叉站LMU。 IBM X3755服务器连接到交换机，交换 机再连接到仪器主机FCU，仪器主机FCU连接到1个分布式地震数据采集区域交叉站LMU， 接着连到最后一个分布式地震数据采集区域交叉站LMU。传输协议采用高速交换传输协议。 如类千兆以太网传输协议(改进的自定义网络层协议)。每个分布式地震数据采集区域交 叉站LMU有2个大小边大线连接端口 ， 3个光纤连接口 ； ②、分布式地震数据采集和地震数据传输层(第二层)以分布式地震数据采集区 域交叉站LMU为核心，第一个分布式地震数据采集区域交叉站LMU两边分别连接3个分布 式采集点DAU，第二个分布式地震数据采集区域交叉站LMU大边先连接3个分布式采集点DAU，再连一个供电站PMU，最后连一个布式采集点DAU，小边先连3个布式采集点DAU，再连 1个供电站PMU，最后连2个布式采集点DAU。此层分命令通道和数据通道，分布式地震数 据采集区域交叉站LMU通过命令通道实时管理布式采集点DAU的数据采集，同时管理供电 站PMU对站体供电的控制，最后通过数据通道来响应以及数据的上传。传输介质为双绞线 铜缆，采用可靠、中/或低速的自定义的点对点数据、命令的传输协议。 工作时，服务器发送一个采集命令，通过交换机送到仪器主机FCU，仪器主机FCU 对命令进行处理后发到第一个分布式地震数据采集区域交叉站LMU，此分布式地震数据采 集区域交叉站LMU把此命令发到第二个分布式地震数据采集区域交叉站LMU ;分布式地震 数据采集区域交叉站LMU对此命令解析处理后向大边和小边的布式采集点DAU发送相应的 命令，命令逐点传送下去，直到最后一个布式采集点DAU或供电站PMU收到命令；然后进行 同步采集。 其软件协议流程如图3 。
权利要求一种分布式地震仪数据层次采集系统，由分布式采集点、分布式地震数据采集区域交叉站、仪器主机、光纤传输介质和双绞线铜缆构成；其特征在于由服务器与交换机连接，交换机再与仪器主机连接，每个分布式地震数据采集区域交叉站有2个大小边大线连接端口，3个光纤连接口，多个分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆串联，居于串联首位的分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆与仪器主机连接，多个分布式采集点通过双绞线铜缆串联，居于串联首位的分布式采集点通过双绞线铜缆与分布式地震数据采集区域交叉站的一边或二边大线连接端口连接。
专利摘要本实用新型涉及一种分布式地震仪数据层次采集系统；由服务器与交换机连接，交换机再与仪器主机连接，每个分布式地震数据采集区域交叉站有2个大小边大线连接端口，3个光纤连接口，多个分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆串联，居于串联首位的分布式地震数据采集区域交叉站通过光纤连接口和光缆与仪器主机连接，多个分布式采集点通过双绞线铜缆串联，居于串联首位的分布式采集点通过双绞线铜缆与分布式地震数据采集区域交叉站的一边或二边大线连接端口连接由分布式采集点、分布式地震数据采集区域交叉站、仪器主机、光缆、双绞线铜缆构成；本系统减少了采集启动时间误差，保证了系统采集的一致性，降低了系统的复杂度。
文档编号G01V1/22GK201497813SQ20092022299
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者刘婉会, 姜耕, 孙凯, 易碧金, 星亚天, 赵学军, 陈联青, 韩晓泉, 颜良 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司