[发明专利]基于组合式海底地震采集节点的接驳系统和数据提取方法

权利要求书

1.一种基于组合式海底地震采集节点的接驳系统，其用于组合式海底地震采集观测系统和地质勘探，其包括功能盒、网络交换机和机柜；其特征在于，所述功能盒内部集成充电模块A、GPS模块B、交互模块C和升级模块D，交互模块C通过连接RJ45接口使控制设备与采集节点进行数据交互功能，升级模块D利用串口与控制设备连接对采集节点进行固件的升级；机柜将功能盒、网络交换机进行了连接整合作为一个移动平台，确保了整套接驳系统应用时的可移动性和便捷性；

充电模块A采用85VAC～265VAC宽输入电压范围、高电磁兼容性、高功率的充电模块，提供了输出功率75W及12V/DC充电功能；充电模块A由输入接口a1、AC转DC模块a2、DC降压模块a3以及13芯输出接口a4组成；当220v电源通过输入接口a1接入到AC转DC模块a2中将220V/AC交流电转变为12V/DC直流电压后，一部分直接输出给13芯中第9、10、11、12号芯的输出，接口a4用来给采集节点进行充电功能，另一部分输出到DC降压模块a3中，将12V/DC降压到3.6V/DC提供给GPS模块进行供电；

GPS模块B内部为一个低功耗的GPS接收模块组，其跟踪灵敏度-160dBm，捕捉灵敏度-160dBm，冷启动灵敏度-146dBm，时钟脉冲信号的精度有效值达到30ns；GPS模块B由USB供电接口b1、DC降压模块b2、GPS接收模块组b3、电平转换模块b4、以及13芯输出接口b5组成；当输入电源通过USB供电接口b1接入到DC降压模块b2中，将5V/DC降压到3.6V后连接到GPS接收模块组b3接收GPS信号，通过电平转换模块b4将TTL电平转换成RS232电平后输出给13芯中的第4、5号芯，输出接口b5给采集节点提供GPS信号；

交互模块C由RJ45接口c1和13芯中的第1、2、3、6号芯输出的接口c2组成；将RJ45接口c1与13芯中的第1、2、3、6号芯输出的接口c2连接给采集节点提供通讯功能；

升级模块D、由串口接口d1与13芯中的第7、8号芯输出的接口d2组成；将串口接口d1与13芯中的第7、8号芯输出的接口d2连接给采集节点提供升级功能；网路交换机作为网络连接端口将所有连接到功能盒中的采集节点连接起来组成一个局域网络，利用TCP/IP、FTP协议进行数据的同时提取和状态的查询功能。

2.一种基于组合式海底地震采集节点的数据提取方法，其用于组合式海底地震采集观测系统和地质勘探，其对通过功能盒连接到网路交换机的所有采集节点同时进行状态检查和数据的提取功能，并对采集后的数据进行钟差校正；

通过IP地址检索所有连接的采集节点后，对采集节点的电池电压、舱温、舱压的状态信息检测完好后，自动发送命令使采集节点自动进入对钟采集阶段；数据提取是根据检索到连接节点的IP地址后，通过FTP协议同时对每台采集节点进行数据的提取；

在采集前会通过GPS的PPS信号对内部时钟进行修正，形成仪器运行的基准时钟主频TC；进入采集状态后，GPS信号移除，采集节点会以基准时钟主频作为内部实时时钟，根据采样率进行数据的采集；

当仪器停止采集再次接入GPS信号，采集节点会根据GPS发出的PPS信号对内部时钟主频进行对比，得到时钟钟差信号CR0并记录到仪器日志文件中；

采集节点会按照内部实时时钟的时间记录进入采集和结束采集的时间，由此得到采集状态运行总时间T；根据采集节点运行的基准时钟主频TC、采集状态运行总时间T和钟差信号CR0得到采集节点的总钟差，通过数据处理将总钟差引起的数据时间误差通过内插法进行修正，对仪器数据进行重采样校正，最终得到时间精度很高的采集数据，达到了时钟同步采集的目的；

其中，当仪器停止采集再次接入GPS信号时，采集节点会根据GPS发出的PPS信号对内部时钟主频进行对比，得到的信号就是时钟钟差信号CR0。