一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板的製作方法

2023-10-10 06:19:29 1

專利名稱：一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油地震勘探儀，特別是一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板。
背景技術：
地震勘探儀是地震勘探中用人工爆炸或用其他可控震源激發地震波，並記錄它在地面引起的振動位移的儀器。通過分析地震波在巖石中的傳播規律，確定地震界面的埋藏深度和形狀，地震勘探儀器的根本任務是野外地震數據的採集和記錄。在石油的天然氣勘探領域地震勘探是主要技術手段。目前地震勘探儀器在精度、解析度、動態範圍、功耗、靈敏高、抗幹擾、擴充性、輕便易攜等方面存在不同程度的問題。下面給出石油地震勘探儀國內外同類儀器指標對比表，從中可以看出一些問題。從表中可以了解到現有的石油地震勘探儀已經從8位A/D向M位A/D過渡，以得到更高的解析度，而其切換頻率也向更高發展，使其同時能檢測更多通道，以獲得更祥實的實驗數據供軟體分析。眾所周知，解析度、通道數決定著石油地震勘探設備是否能實現更高的性能，而其使用軟體是否強大確了本身設計外，與上述硬體是否能提供可多的信息有關。國內外同類儀器指標對比
權利要求1.一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是包括前置放大電路(6)、 模數轉換器(7)、存儲器(8)、處理器(9)和平均地址分配給每一塊數據採集板(16)的覆蓋開關電路，分配給每一塊數據採集板(16)的覆蓋開關電路由8片ADG734構成，一塊數據採集板(16 )可差分接入32隻檢波器(1)，ADG734的兩個通道導通使一個檢波器(1)差分接入到一個前置放大電路(6)，一塊數據採集板(16)有16隻前置放大電路(6)，前置放大電路的輸出與模數轉換器(7 )的輸入電連接，一塊數據採集板(16 )有2隻模數轉換器(7 )，每隻模數轉換器(7 )可同時接8路模擬信號輸入，共可接入16路模擬信號輸入，模數轉換器(7 )為 M位模數轉換器；模數轉換器(7)的所有的控制信號端通過計算機總線(10)與處理器(9) 的I/O接口電連接，由處理器(9)控制模數轉換器(7)增益和通道；模數轉換器(7)的轉換數字輸出與處理器(9)通過串口電連接，由處理器(9)對數據進行處理，最後由處理器(9) 將處理後的字節數據存貯在存儲器(8)中；處理器(9)和存儲器(8)通過計算機總線(10) 電連接。
2.根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是 所述的數據採集板(16)中的每一路模擬量信號線(13)在電路板中夾持在PCB上下層地線 (14)中，電路板採用多層板結構。
3.3、根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是所述的覆蓋開關電路(2)採用美國ANALOG DEVICE公司的ADG734構成開關陣列，覆蓋開關電路(2 )可選擇48-96個檢波器(1)，覆蓋開關電路(2 )選擇的檢波器(1)接通後，檢波器 (1)輸出信號正負端將連接至對應的前置放大電路(6)的INA+和INA-端，GAIN0、GAIN1、 GAIN2用於前放增益選擇，可選擇設置0、6、12、18、M、30、36dB的前放增益；PWND、LPffP為工作模式選擇，可設置成休眠模式、低速模式，在非採集期間降低系統功耗；GAINO、GAINU GAIN2、PWND、LPWP通過計算機總線(10)與處理器(9)的I/O埠電連接，根據上位機指令進行控制；前置放大電路(6)的輸出端0UTF+、0UTF-差分進入模數轉換器(7)的輸入端，由模數轉換器(7 )進行模數轉換，模數轉換器(7 )的輸出與處理器(9 )通過接口電路電連接， 處理器(9)將串行位轉換成字節存入存儲器(8)中。
4.根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是 所述的信號發生電路(3)產生參考信號，參考信號模擬檢波器(1)的輸出，信號發生電路 (3)的輸出與前置放大電路(6)的INB+和INB-端差分電連接。
5.根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是 所述的存儲電路採用3片大容量IDT72V2111作為數據緩存，IDT72V2111作為A/D轉換的數據暫存，由下位機MCU通過SPI接口接收AD轉換器的轉換數據，依次寫入FIFO中，採集完成後，由處理器向上位機報告採集完成狀態，由上位機通過FIFO另一埠讀取FIFO中數據。
6.根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是 所述的處理器採用美國Cygnal公司推出的高性能單片機C8051F130是，C8051F的低埠 P0、P1、P2、P3電連接控制信號；高埠 P4、P5、P6、P7與顯示模塊、存儲器等模塊的數據、地址總線電連接。
7.根據權利要求1所述的一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，其特徵是 所述的電源電路採用了三級穩壓，將電池(11)經過電源板穩壓器件進行第一級穩壓，分別輸出模擬電源和數字電源，模擬電源和數字電源輸出至數據採集板(16)，再由數據採集板 (16)的電源穩壓組件進行第二級穩壓，第二級穩壓產生所需的多級電壓，其中一組為模數轉換器(7)輸出一路數字電壓，數字電壓再經過第三級穩壓到模數轉換器(7)組成的參考電壓穩壓電路。
專利摘要本實用新型屬於石油地震勘探儀，特別是一種高解析度石油地震勘探系統的數據採集板，包括前置放大電路、模數轉換器、存儲器、處理器和平均地址分配給每一塊數據採集板的覆蓋開關電路，分配給每一塊數據採集板的覆蓋開關電路由8片ADG734構成，一塊數據採集板可差分接入32隻檢波器，ADG734的兩個通道導通使一個檢波器差分接入到一個前置放大電路，一塊數據採集板有16隻前置放大電路，前置放大電路的輸出與模數轉換器的輸入電連接，一塊數據採集板有2隻模數轉換器，每隻模數轉換器可同時接8路模擬信號輸入，共可接入16路模擬信號輸入，模數轉換器為24位模數轉換器。它提供了一種多通道、高解析度、低功耗、高可靠性、內置式電子覆蓋開關的高解析度石油地震勘探系統的數據採集板。
文檔編號G01V1/22GK202066976SQ20102066994
公開日2011年12月7日 申請日期2010年12月20日 優先權日2010年12月20日
發明者李凱, 楊光 申請人:西安華朗物探科技有限公司