[实用新型]用于地震勘探仪器的电源工作站

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震勘探仪器技术领域，具体来说是一种用于地震勘探仪器的电源工作站。

背景技术

针对地下石油、矿物质的位置判断采用对所测区域进行炸药围起来，通过炸药的爆炸后产生声波的反射数据来判断地下物质的材质。此种方法需要地震勘探仪器中的数据采集系统可以准确的采集到地下反射回来的各类数据信息，以供后期进行相关的研究分析，从而进行地下物质的判断。因此，地震勘探仪器中的数据采集装置在实际使用时，拥有多个数据采集设备，并且遍布整个所测区域，范围较广、数量众多。

目前国内外最为先进的地震勘探仪器中的数据采集系统为中海油海上地震数据采集系统海亮系统，中石油ES109万道陆上地震仪系统等。中海油海亮地震数据采集系统为实现大容量数据传输，其数据传输率达到240Mbps以支持硬实时数据传输。即海亮系统中间节点并不进行数据的缓存，而是通过高数据传输率达到所采集数据的实时上传，此种方式系统结构最为简单，但是高数据率对传输稳定性提出了较高的要求，继而对传输介质提出了很高的要求，故“海亮”系统的传输电缆都是特制的，成本很高，不适合陆地上大范围推广应用。另外“海亮”系统的供电方式是单一集中式供电，即单条缆通过一条高压线对所有采集站进行供电，此种供电方式的选择基于海上实际工作条件的限制，即所有的采集站必须封入电缆中，无法在中间节点放置外接电瓶，不适合在地面上使用。

中石ES109是陆上地震采集系统，其设计初衷基于完全无死时间的理念，将整个系统的复杂性大大提升，直接造成系统稳定性差，功耗大等严重问题。基于无死时间的理念，ES109系统采用双路RS485接口进行数据传输，中间不加任何缓存，实现了采集数据的实时传输，结果证明在大道数情况下，这种方式稳定性差，功耗大，系统鲁棒性弱，很难适应野外恶劣的工作条件。

从地震勘探仪器越来越大型化对强带道能力的需要出发，结合野外施工的特点，设计具备缓存功能的中间站点是必需的，同时集中式供电方式大大简化了野外施工，故也是推荐的。因此如何开发出一种集缓存和供电于一身的电源工作站，从而实现大道数特别是万道，稳定性好且野外施工灵活的用于大型地震勘探仪器的电源工作站已经成为急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中电源工作站无法集数据采集、缓存转发和供电功能集中的缺陷，提供一种用于地震勘探仪器的电源工作站来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于地震勘探仪器的电源工作站，包括FPGA芯片和与FPGA芯片相连的本地电源，还包括主SDRAM、从SDRAM、本地数据采集芯片、电源管理模块和网络变压器，所述的本地数据采集芯片与FPGA芯片的采集驱动模块相连，所述的主SDRAM和从SDRAM分别与FPGA芯片的SDRAM乒乓控制模块相连，所述的网络变压器通过电源管理模块与FPGA芯片的电源控制模块相连。

所述的FPGA芯片为CycloneIII系列。

所述的本地数据采集芯片中的数模变换芯片为ADS1282。

有益效果

本实用新型的用于地震勘探仪器的电源工作站，与现有技术相比可以集数据采集、缓存、转发和供电功能于一体。电源工作站采用了基于PoE技术的供电方式对临近采集站进行供电，减少电缆中信号线数量，降低了电缆重量，方便野外施工。在电源工作站的基础上，提供了灵活的野外集中式供电方式，只需对电源工作站提供蓄电池，由电源工作站负责向临近的多个采集站进行供电，大大减少了蓄电池数量，方便野外施工。同时，电源工作站内包含了双片SDRAM，采用乒乓缓存工作方式，在尽可能减少系统死时间的同时，使得系统带道能力可无限制增加，为大型特别是万道的地震勘探仪器系统的实现提供了途径。

附图说明                      

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1-FPGA芯片、2-本地数据采集芯片、3-电源管理模块、4-网络变压器、5-本地电源、11-采集驱动模块、12-电源控制模块、13-SDRAM乒乓控制模块、131-主SDRAM、132-从SDRAM。

图2为本实用新型在实际使用时接入地震数据采集系统的拓朴结构图

其中，6-电源工作站、8-交叉站、9-主控站、61-电源工作站蓄电池、71-一号采集站、72-二号采集站、73-三号采集站、74-四号采集站。

图3为本实用新型基于POE技术供电原理图