一种石油地震采集高速传输系统的制作方法

本发明涉及石油等地质勘探技术领域，具体涉及一种石油地震采集高速传输系统。

背景技术：

石油地震勘探系统的基本组成：如图1所示的石油地震勘探系统主要由主机系统以及各采集站单元组成，各个采集站通过连接电缆，一个一个以串联方式连接到主机，形成一个数据采集链。在一条数据采集链上，串接多达数百甚至上千个采集站，每个采集站上装有微处理器和多种传感器，每个采集站定时将采集到的各种数据上传到主机。一个系统可能包含多条数据采集链。

石油地震勘探系统数据通信方式：目前，石油地震勘探系统比较实用的数据传输方式是采用RS485通信进行数据传输，并以中继方式进行逐站接力传输，即下一级(即远离主机的)采集站的数据以RS485通信方式将采集数据传到上一级(靠近主机的)采集站，各个采集站一级一级接力传输，最后将所有采集数据传输到主机，完成一次数据采集工作。通信原理如图2所示。

目前石油地震勘探系统数据通信系统的缺陷：采用RS485通信进行数据传输的速度慢，传输速率一般在20Mbps以下，影响带道能力；采用RS485通信进行数据传输，由于传输的差分电压高，采集站消耗的功率大，供电的电瓶不能长时间工作，影响施工效率。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种石油地震采集高速传输系统，使得传输速率超过100Mbps，使得系统的带道能力显著增强。同时该套系统传输方案由于采用低电压差分方式，使得单个采集站功耗和系统整体功耗都大幅降低，增加了整个系统的连续工作时间。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种石油地震采集高速传输系统，包括主机系统、多级串联连接的采集站、通信电缆和LVDS控制模块组成；其特征在于：所述多级串联连接的采集站的相应发送端，将所述多级串联连接的采集站中采集的数据或接收的来自下一级采集站的数据或来自上一级采集站的命令，通过编码、并串转换后转变成LVDS信号，经串行电缆驱动器驱动后送上所述通信电缆；相邻采集站的相应接收端则将收到的所述通信电缆信号通过均衡器处理，再将LVDS信号进行串并转换，解码。

优选的，所述多级串联连接的采集站将在左边命令接收接口接收来自上一级传来的命令信号，通过信号形状的整理和识别进入LVDS控制模块，分辨出串行的位信号，再经过串并转换进行解码。

优选的，所述多级串联连接的采集站接收的命令由命令发送端的编码模块编码并且并串转换后，进入LVDS控制模块，然后经电缆驱动器驱动后将信号连接命令发送接口电缆发送给下一级采集站。

优选的，所述多级串联连接的采集站右端数据接收端口接收来自下一级采集站的采集数据，通过信号形状的整理和识别进入LVDS控制模块，分辨出串行的位信号，再经过串并转换进行解码。

优选的，所述多级串联连接的采集站接收的来自下一级采集站的数据经过本站处理后(可能加入本站采集的数据)；由数据发送端的编码模块编码并且并串转换后，进入LVDS控制模块，然后经电缆驱动器驱动后将信号连接数据发送接口电缆发送给上一级采集站。

优选的，所述LVDS控制模块是一种低摆幅的差分信号技术，它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输，其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。

(三)有益效果

本发明提供了一种石油地震采集高速传输系统，使得传输速率超过100Mbps，使得系统的带道能力显著增强。同时该套系统传输方案由于采用低电压差分方式，使得单个采集站功耗和系统整体功耗都大幅降低，增加了整个系统的连续工作时间，传输速率高、传输距离远、功耗低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是背景技术中石油地震采集系统组成框图；

图2是石油地震采集系统RS485通信原理示意图；

图3是LVDS高速数据通信控制实现原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

石油地震采集高速通信系统包括主机系统、多级串联连接的采集站、通信电缆和LVDS控制模块。

如图2，主机与所有采集站的通信是以相邻站体间建立通信关系、并按照自上而下的顺序，顺序建立所有站体间的通信关系。以主机系统命令下发为例，本站将在左边RS485电缆接口接收来自上一级传来的命令信号，经过本站处理后(或不处理直接转发)，由发送端RS485电缆接口发送给下一级采集站。

如图2，以采集数据上传给主机系统为例，来自右端下一级采集站的采集数据通过RS485电缆接口接收，经过本站的简单处理后将再通过RS485电缆接口发送到上一级，本级的数据也通过发送端RS485电缆接口发送到上一级采集站。

如图3，主机与所有采集站的通信是以相邻站体间建立通信关系、并按照自上而下的顺序，顺序建立所有站体间的通信关系。采用LVDS方式，以主机系统命令下发为例，本站将在左边命令接收接口接收来自上一级传来的命令信号，通过信号形状的整理和识别进入LVDS控制模块，分辨出串行的位信号，再经过串并转换进行解码；经过本站处理后(或不处理直接转发)；由命令发送端的编码模块编码并且并串转换后，进入LVDS控制模块，然后经电缆驱动器驱动后将信号连接命令发送接口电缆发送给下一级采集站。

如图3，采用LVDS方式，以采集数据上传给主机系统为例，右端数据接收端口接收来自下一级采集站的采集数据，通过信号形状的整理和识别进入LVDS控制模块，分辨出串行的位信号，再经过串并转换进行解码；经过本站处理后(可能加入本站采集的数据)；由数据发送端的编码模块编码并且并串转换后，进入LVDS控制模块，然后经电缆驱动器驱动后将信号连接数据发送接口电缆发送给上一级采集站。

本发明提供了一种石油地震采集高速传输系统，使得传输速率超过100Mbps，使得系统的带道能力显著增强。同时该套系统传输方案由于采用低电压差分方式，使得单个采集站功耗和系统整体功耗都大幅降低，增加了整个系统的连续工作时间，传输速率高、传输距离远、功耗低。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。