分布式地震數(shù)據(jù)采集同步技術(shù)研究.pdf

1、地震勘探技術(shù)是石油勘探中有效的方法之一，地震勘探中的所使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正朝著三分量、高密度、多道數(shù)、分布式的大規(guī)模數(shù)據(jù)采集方向發(fā)展，地震數(shù)據(jù)的采集同步性將直接關(guān)系到后續(xù)的地震資料處理與解釋工作的準(zhǔn)確性，在分布式地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中是一個重要且關(guān)鍵的因素。由于分布式地震采集系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)的增多以及相互之間較為獨(dú)立，也給其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集同步帶來了一定的難度。分布式系統(tǒng)中采集同步常用的是給數(shù)據(jù)加上時間戳的方法，其基本要求是需要各個節(jié)點(diǎn)的時鐘保持

2、一致，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)授時方法由于其節(jié)點(diǎn)數(shù)的增多，增加了網(wǎng)絡(luò)授時方法的復(fù)雜度及難度。
　　本文依托于“復(fù)雜山地多波寬頻帶地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制”國家自然科學(xué)基金重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)支持，對分布式采集系統(tǒng)中的單節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集同步、采集節(jié)點(diǎn)的時鐘同步的問題展開研究與設(shè)計(jì)。單節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集同步研究與設(shè)計(jì)中，本文基于STM32F429ZET6低功耗高性能微處理器實(shí)現(xiàn)32位高精度地震數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，在單采樣間隔時間內(nèi)通過硬件SPI通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)采集

3、節(jié)點(diǎn)三分量數(shù)據(jù)的并行采集同步。設(shè)計(jì)完成32位 A/D芯片 ADS1282的轉(zhuǎn)換電路、采集電路、電源電路及相關(guān)下位機(jī)驅(qū)動程序的開發(fā)，經(jīng)測試，單節(jié)點(diǎn)3路信號同步精度在2ns以內(nèi)，信號線性相關(guān)度為99.99％，具有良好的同步水平。采集節(jié)點(diǎn)的時鐘同步研究與設(shè)計(jì)中，結(jié)合GPS時間無累計(jì)誤差、本地時鐘短短期的穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)完成基于GPS時鐘作為中心時鐘對采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行授時，同時利用其高精度的1PPS秒脈沖對本地時鐘頻率進(jìn)行測量與校準(zhǔn)，降低本地