[发明专利]一种井下多节点信号采集同步误差校正装置及方法

权利要求书

1.一种井下多节点采集信号同步误差校正装置，其特征在于包括延时测量单元，测井电缆，遥测单元，各采集节点处的脉冲接收转发模块，延时校正单元；所述延时测量单元和延时校正单元通过测井电缆与遥测单元连接，遥测单元通过级间电缆与各采集节点处的脉冲接收转发模块顺次连接；

延时测量单元：模拟产生一个PPS秒脉冲并通过测井电缆、遥测单元和级间电缆向地震信号采集系统各采集节点处的脉冲接收转发模块发送该PPS秒脉冲信号，测量从发送PPS秒脉冲时刻起至PPS秒脉冲经各采集节点回传到地面时刻止产生的脉冲测量时间；

脉冲接收转发模块：将延时测量单元发送的PPS秒脉冲回传；

延时校正单元：根据延时测量单元测得的与各采集节点对应的脉冲测量时间计算延时校正量并以表格的方式存储，然后根据每个采集节点对应的延时校正量，将各采集节点收集的地震信号数据延时相应的时间后重新封装成独立的数据。

2.根据权利要求1所述的井下多节点采集信号同步误差校正装置，其特征在于所述延时测量单元和延时校正单元采用可编程逻辑器件。

3.根据权利要求2所述的井下多节点采集信号同步误差校正装置，其特征在于所述延时测量单元包括模拟PPS秒脉冲产生单元，脉冲发送与接收单元，时钟模块；所述时钟模块在脉冲发送与接收单元下传PPS秒脉冲时刻开始计时，在脉冲发送与接收单元接收到回传的PPS秒脉冲时刻停止计时，由此得到各采集节点i对应的脉冲测量时间T_i。

4.根据权利要求2所述的井下多节点采集信号同步误差校正装置，其特征在于所述延时校正单元包括延时校正量计算单元和存储单元；延时校正量计算单元根据延时测量单元测得的与各采集节点对应的脉冲测量时间计算延时校正量；各采集节点对应的延时校正量存储在存储单元中。

5.根据权利要求1所述的井下多节点采集信号同步误差校正装置，其特征在于所述脉冲接收转发模块采用可编程逻辑器件。

6.一种井下多节点信号采集同步误差校正方法，其特征在于包括下述步骤：

一、延时测量单元模拟产生一个PPS秒脉冲，并在t₀时刻发送该PPS秒脉冲，与此同时启动其内部时钟模块开始计时；PPS秒脉冲通过测井电缆传输到遥测单元，再通过级间电缆传输到采集节点i，i＝1,2,3...，n；各采集节点i的脉冲接收转发模块接收到PPS秒脉冲后，将此PPS秒脉冲沿原路回传到延时测量单元中；延时测量单元接收到此被回传的PPS秒脉冲后时钟模块停止计时，记下对应的时刻，由此得到各采集节点i对应的脉冲测量时间T_i；n为采集节点的数量；

二、延时校正单元根据式(1)、式(2)计算PPS秒脉冲从地面传输到各采集节点的传输延时T_d和各采集节点的延时校正量t_i，并将延时校正量t_i以表格的方式存储；

t_d＝(T_i-T_d1-T_d2)/2(1)

t_i＝t_d+T_d1＝(T_i+T_d1-T_d2)/2(2)

T_d1为pps秒脉冲从延时测量单元传输到采集节点由作为延时测量单元和延时校正单元的可编程逻辑器件产生的总的传输延时，T_d2为pps秒脉冲信号从采集节点回传到延时测量单元由作为脉冲接收转发模块的可编程逻辑器件产生的总的传输延时；

三、工作时，地面控制中心下传PPS秒脉冲，采集节点在接收到PPS秒脉冲后开始采集并上传地震信号；地面控制中心在井下遥测单元开始传输各采集节点上传的地震信号数据后，将数据重新封装成每个采集节点独立采集的数据d_i，i＝1,2,3...，n；延时校正单元根据查表的方法从延时测量单元中提取出每个采集节点对应的延时校正量t_i，将数据d_i延时相应的时间后重新封装成独立的数据文件，然后将所有数据文件的第一秒数据截掉，从第二秒的数据开始保存。