[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

说明书

提供一种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，其通过接驳系统实现了对组合式海底地震采集节点进行同时GPS对钟、充电、固件升级、状态查询以及数据通讯的功能，利用上位机程序通过ICMP、FTP协议实现了自动、同时的对连接设备进行数据提取的方法，在数据提取后对采集的数据进行重采样的钟差校正，得到高精度的时钟同步采集数据，有效的克服传统海底地震设备在投入和回收后仪器相关操作的时间长、效率低、操作流程复杂等问题，实现了一对多的解决方案，提高了效率、简化了操作流程、增强了实用性和适用性，满足了海底观测系统中上百台采集节点进行采集观测的需要。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，其涉及一种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，其实现了对组合式海底地震采集节点进行同时GPS对钟、充电、固件升级、状态查询以及数据通讯和数据提取方法。

背景技术

海底地球物理探测装备，特别是海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer，简称OBS)是探测海洋油气资源的重要手段，而随着深水油气勘探中对OBS的密度和信息量的需求远远超过了一般海底结构调查，因此基于组合式海底地震仪的海底地震探测系统成为发展趋势，由于它各个节点能够独立进行采集作业，可适应海底变化剧烈等地形复杂的地区，而常规的地震采集系统不能满足这些复杂地形的需要，因为具有小型化、高密度、低成本、高成像精度的特点使其成为了海洋油气资源勘探新的技术增长点，并且目前在国外大型石油公司的勘探实践中已经取得了良好的应用效果。

为了保证每个海底地震采集节点能够同步采集数据的实现，海底探测仪器在投入海底前都需要进行GPS对钟操作，而这种组合式海底地震探测系统在海底地球物理勘探时一个测线需要上百台仪器，在投放前和回收后都存在对每台采集节点进行一系列的状态查询、充电、GPS对钟等操作以及采集后的数据提取等问题。

另外由于目前海底地球物探勘探设备中通常利用GPS的PPS信号为仪器内部运行的晶体振荡器提供基准时钟的校正，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，而在数据采集过程中运行的晶体振荡器往往受到总频差、频率温度稳定度和老化率等因素的影响会发生相应的偏差，这就经常会产生采集的数据产生在采集过程中产生时钟偏移的问题。

发明内容

基于现实和生产实践的需要，本申请人投入大量资金及长期研究，提供了一种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，其解决了在进行海底地球物探勘探时针对上百台组合式海底地震采集节点进行投入前和回收后需要对每台采集节点进行GPS对钟、以及状态检查等一系列工作和回收后数据的提取和处理的方法，目的是提高观测系统布置时的工作效率以及获取高精度数据质量的要求，从而为海洋油气探测和科学研究提供保障。

依据本发明的第一方面，提供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；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。

其中，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芯输出(9、10、11、12芯)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。