专利名称：一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法
技术领域：
本发明属于石油地震勘探仪，特别是一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集 板设计方法。
背景技术：
地震勘探仪是地震勘探中用人工爆炸或用其他可控震源激发地震波，并记录它在 地面引起的振动位移的仪器。通过分析地震波在岩石中的传播规律，确定地震界面的埋藏 深度和形状，地震勘探仪器的根本任务是野外地震数据的采集和记录。在石油的天然气勘 探领域地震勘探是主要技术手段。目前地震勘探仪器在精度、分辨率、动态范围、功耗、灵敏 高、抗干扰、扩充性、轻便易携等方面存在不同程度的问题。下面给出石油地震勘探仪国内 外同类仪器指标对比表，从中可以看出一些问题。从表中可以了解到现有的石油地震勘探 仪已经从8位A/D向M位A/D过渡，以得到更高的分辨率，而其切换频率也向更高发展，使 其同时能检测更多通道，以获得更祥实的实验数据供软件分析。众所周知，分辨率、通道数决定着石油地震勘探设备是否能实现更高的性能，而其 使用软件是否强大确了本身设计外，与上述硬件是否能提供可多的信息有关。国内外同类仪器指标对比
权利要求
1.一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其特征是包括前置放 大电路(6)、模数转换器(7)、存储器(8)、处理器(9)和平均地址分配给每一块数据采集板 (16 )的覆盖开关电路，分配给每一块数据采集板(16 )的覆盖开关电路由8片ADG734构成， 一块数据采集板(16)可差分接入32只检波器(1)，ADG734的两个通道导通使一个检波器 (1)差分接入到一个前置放大电路(6)，一块数据采集板(16)有16只前置放大电路(6)，前 置放大电路的输出与模数转换器(7 )的输入电连接，一块数据采集板(16 )有2只模数转换 器(7)，每只模数转换器(7)可同时接8路模拟信号输入，共可接入16路模拟信号输入，模 数转换器(7)为M位模数转换器；模数转换器(7)的所有的控制信号端通过计算机总线 (10)与处理器(9)的I/O接口电连接，由处理器(9)控制模数转换器(7)增益和通道；模数 转换器(7 )的转换数字输出与处理器(9 )通过串口电连接，由处理器(9 )对数据进行处理， 最后由处理器(9 )将处理后的字节数据存贮在存储器(8 )中；处理器(9 )和存储器(8 )通过 计算机总线(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的数据采集板(16)中的每一路模拟量信号线(13)在电路板中夹持在PCB上 下层地线(14)中，电路板采用多层板结构。
3.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的覆盖开关电路(2)采用美国ANALOG DEVICE公司的ADG734构成开关阵列， 覆盖开关电路(2)可选择48-96个检波器(1)，覆盖开关电路(2)选择的检波器(1)接通后， 检波器(1)输出信号正负端将连接至对应的前置放大电路(6)的INA+和INA-端，GAIN0、 GAINU GAIN2用于前放增益选择，可选择设置0、6、12、18、M、30、36dB的前放增益；PWND、 LPffP为工作模式选择，可设置成休眠模式、低速模式，在非采集期间降低系统功耗；GAIN0、 GAIN1、GAIN2、PWND、LPWP通过计算机总线(10)与处理器(9)的I/O端口电连接，根据上位 机指令进行控制；前置放大电路(6)的输出端OUTF+、OUTF-差分进入模数转换器(7)的输 入端，由模数转换器(7 )进行模数转换，模数转换器(7 )的输出与处理器(9 )通过接口电路 电连接，处理器(9 )将串行位转换成字节存入存储器(8 )中。
4.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的信号发生电路(3)产生参考信号，参考信号模拟检波器(1)的输出，信号发 生电路(3)的输出与前置放大电路(6)的INB+和INB-端差分电连接。
5.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的存储电路采用(3)片大容量IDT72V2111作为数据缓存，IDT72V2111作为A/ D转换的数据暂存，由上位机MCU通过SPI接口接收AD转换器的转换数据，依次写入FIFO 中，采集完成后，由处理器向上位机报告采集完成状态，由上位机通过FIFO另一端口读取 FIFO中数据。
6.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的处理器采用美国Cygnal公司推出的高性能单片机C8051F130是，C8051F的 低端口 P0、P1、P2、P3电连接控制信号；高端口 P4、P5、P6、P7与显示模块、存储器等模块的 数据、地址总线电连接。
7.根据权利要求1所述的一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，其 特征是所述的电源电路采用了三级稳压，将电池(11)经过电源板稳压器件进行第一级稳压，分别输出模拟电源和数字电源，模拟电源和数字电源输出至数据采集板(16)，再由数据 采集板(16)的电源稳压组件进行第二级稳压，第二级稳压产生所需的多级电压，其中一组 为模数转换器(7)输出一路数字电压，数字电压再经过第三级稳压到模数转换器(7)组成 的参考电压稳压电路。
全文摘要
本发明属于石油地震勘探仪，特别是一种高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法，包括前置放大电路、模数转换器、存储器、处理器和平均地址分配给每一块数据采集板的覆盖开关电路，分配给每一块数据采集板的覆盖开关电路由8片ADG734构成，一块数据采集板可差分接入32只检波器，ADG734的两个通道导通使一个检波器差分接入到一个前置放大电路，一块数据采集板有16只前置放大电路，前置放大电路的输出与模数转换器的输入电连接，一块数据采集板有2只模数转换器，每只模数转换器可同时接8路模拟信号输入，共可接入16路模拟信号输入，模数转换器为24位模数转换器。它提供了一种多通道、高分辨率、低功耗、高可靠性、内置式电子覆盖开关的高分辨率石油地震勘探系统的数据采集板设计方法。
文档编号G01V1/18GK102121994SQ201010596590
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者李凯, 杨光 申请人:西安华朗物探科技有限公司