基于PICMG2.16的数据获取系统设计

针对地震勘探高同步性、大数据量和连续采集的要求,设计了一种基于PICMG2.16的地震数据获取系统。系统采用基于PICMG2.16的CPCI背板结构,使用星形同步网络及高速差分信号传输,实现了系统级的同步控制以及地震数据的高速采集传输等功能,单箱体能够支持24条缆的地震数据获取;通过星形的同步控制和数据处理方式,实现了地震数据的连续采集。重点介绍了系统的架构设计、硬件设计、同步设计、以及地震数据连续采集的实现方案。与水下系统的联合测试结果表明,数据获取系统满足海上地震勘探的同步控制及高速数据采集和处理的要求。     

基于分级存储的石油勘探地震处理应用研究

石油勘探中“两宽一高”采集技术的深入应用，对地震资料并行处理能力提出了更高的要求，针对存储对地震资料处理应用的影响进行研究。为提高各类应用的运算效率，设计并实现了基于SSD、集群NAS多级分层存储地震资料处理方法，针对高IOPS应用、大数据块并行应用进行算法流程级设计。通过DD与IOZONE基准测试、两种应用实际运行效果，验证了设计方案具备在地震资料处理中应用效率与性价比上的优势，适用于勘探数据中心地震资料处理，具有一定的普适性。     

基于双CPCI总线的地震数据采集接口卡设计

针对地震勘探大数据量的采集要求,设计了一种基于双CPCI总线的地震数据采集接口卡。接口卡采用双CPCI总线结构,使用高性能的FPGA和DDR2 SDRAM进行数据处理和存储,实现地震数据的高速采集、预处理及CPCI总线传输等功能。重点介绍了双CPCI总线结构、存储器接口以及高速通信接口的设计和实现方案。海上生产应用结果表明,板卡满足海上地震勘探对接口卡的采集、处理和存储要求。     

基于单片机的地震仪器采集站控制优化

地震仪器是一种重要的油气勘探设备。在地震仪器中,由电源站为采集站提供电能,采集站的控制方案影响电源站的带道数量。为了提高电源站的带道数量,减少勘探成本,本文根据对地震仪器供电模型的分析,针对采集站启动状态对电源站带道数量的影响,提出了一套采集站单片机控制的优化方案,并进行了实验验证。实验结果表明,在55米道距时,电源站带道数量可提高至40道,优化方案切实、有效。     

用于海洋地震勘探系统的数据变采样率采集及自检控制模块

针对传统海洋地震勘探系统的不足之处,本文提出了一种用于海洋地震勘探系统的数据变采样率采集及自检控制模块。该模块采用一种基于锁相环的变采样率采集节点同步设计方法,实现了采样率可调节的数据采集功能,同时,该模块还实现了基于奇、偶通道控制模块的自检功能,完成了变道数采集以及系统自检测。试验现场的测试结果表明,系统的同步精度为4.86 ns,可灵活实现海洋地震勘探系统4 ksample/s（sample per second,每秒采样次数）、2 ksample/s、1 ksample/s、500 sample/s、250 sample/s 5种采样率可调的功能,同时能够进行包括奇、偶通道串扰,通道一致性,谐波失真,噪声、直流偏置六项系统自检功能,从而验证了本文所提出的海洋地震勘探系统的可行性。     

基于ARM9的嵌入式LINUX地震数据采集系统设计

本文简要地介绍了微处理器AT91RM9200和嵌入式LINUX操作系统,同时计论了地震数据采集系统的硬件设计以及相应的软件设计方法.     

井下声波遥测地面定频信号采集装置设计

采用定频声波脉冲作为信号传输手段的特点,利用共振原理设计了一种地面定频信号采集装置。采用Abaqus有限元法进行模态分析设计和谐响应分析,证明了定频信号采集装置具有良好的选频性;通过与动圈式地震检波器LGT—20D40和压电式加速度传感器INV9828的对比试验,验证了其在灵敏度、抗干扰能力方面的优势;现场应用试验证明其能够大幅提高地面解码成功率,具有实用价值。设计的定频信号采集装置为解决井下无线声波遥测系统(ATS)地面解码困难的问题提供了一种新的手段,同时还可推广应用到类似场合。     

矿井延时震源同步采集装置设计

在矿井地震勘探工程中,炸药震源从通电到爆炸存在一定的时间延迟,这一延迟时间直接影响矿井地震资料处理及勘探成果的准确性。为保证煤矿井下数据采集时间精度,设计了矿井延时震源同步采集装置。当发爆器起爆时,发爆器起爆电雷管发出的高压电流通过电流互感器作用产生感应电流,通过整形电路将感应电流信号转换成矿用节点式地震仪能够识别的电压脉冲信号,同时近场震动拾震器接收炸药延时起爆产生的震动信号并传输给地震采集分站;地震采集分站以震动信号时间和脉冲信号时间作为地震数据同步时间的识别依据,从而获得震源爆炸的精确延迟时间;校正数据采集过程中单炮的延迟时间,可提高地震采集系统的同步精度。结构设计方面,采用穿心式电流互感技术实现了无源电路的设计,有效地解决了爆破母线与同步采集装置连接问题;通过锚杆连接孔将同步采集装置快速安装固定于炮孔附近的锚杆上,既解决了同步采集装置在炮孔附近就近安装的问题,又可方便、快捷、精准地接收近场地震冲击波。测试结果表明,同步采集装置可在10μs内完成触发,触发信号幅度约为2.5V,持续时间约为30ms,性能指标达到了地震波勘探同步采集设备的要求。     

基于SOPC的地震数据并行采集控制器设计

针对地震勘探仪器在多道数据并行采集控制技术上的瓶颈问题,提出基于嵌入式可编程片上系统的并行采集方案,开发了符合Avalon标准的"多道数据并行采集A/D组控制器"外设IP核,实现了多道数据严格并行采集控制,并成功应用在工程地震数据采集系统中。应用表明,该控制器能控制多道A/D转换器严格并行同步采样,具有同步精度高、非均匀误差小、通道扩展方便等优点,为地震勘探仪器高性能、低功耗、微型化设计提供了参考。     

用于海洋地震勘探的数字包设计与实现

提出了一种高精度、高性能的用于海洋地震勘探的拖缆数字包,并给出其设计与实现.每个数字包含有16个数据采集通道,每个通道都可以直接连接水听器,而水听器产生的模拟信号被由FPGA控制的24-bit高精度Δ-∑ADC实时采集.同时,基于串行并发总线结构,设计和实现了系统的实时控制和远距离数据传输与同步.测试结果表明:该拖缆数字包满足海洋地震勘探的要求.     

海底原位高分辨率二维时移地震探测系统设计

大规模开采海底天然气水合物存在地质灾害风险,因此需要对开采过程进行相关监测。时移 地震可以反演水合物分解引起的储层沉积物地震反射特性变化。该文首次基于高分辨率多道地震,提 出海底原位激发和采集的二维时移地震系统,给出了系统及主要组成部分的结构设计、流程设计和关 键参数设计,并对设计过程和相关依据进行详细论述。该系统主要由深水电火花震源、深水多基元接 收缆、多通道数据采集系统和电池组及其管理系统组成,同时还包括深水电机、深水电滑环、自动排 缆器等辅助机构。其中电火花震源最大激发能量为 1 000 J,接收缆采用 16 个耐压 20 Mpa 的深水检波 器构成,基元间距为 1 m,接收的地震子波经 16 通道采集卡处理后进行原位存储。系统由锂电池进行 供电,采用周期性唤醒的工作模式,设计水下工作 2 个月,每小时进行 1 次激发采集,最大工作水深为 1 500 m,最大地层穿透深度为 250 m,最高分辨率为 0.5 m。该系统的海底原位激发和采集可以完美实现 采集数据的空间一致性,确保时移地震数据反演出水合物开采过程中储层沉积物地震反射特性变化。     

基于PCI1714的高速撞击信号的数据采集系统设计

针对航天器很可能受到空间碎片的撞击,造成损伤时需要通过采集撞击信号,进行声发射无损检测的问题,设计了一种高速撞击信号采集系统方案;根据高速撞击信号时间极短的特点,系统选用研华的PCI-1714高速采集卡,改进其数字触发机制,借助其32位DLL驱动程序接口,采用可视化编程语言VC++进行数据的采集、传输和大量数据流的存储;实验结果证明,该系统在高速撞击下,不漏采,采集数据显示撞击过程清晰,为进一步损伤定位的数据分析提供了强有力的数据支持。     

声纳水下多通道数据采集模块设计

数据采集技术发展迅速,在不同的领域得到了广泛的应用。文章设计一用于声纳水下多通道数据采集的电路模块。在总体设计上,对多通道数据采集相关技术原理进行了介绍,设计了采集模块总体设计方案;在硬件电路设计上,分别使用ADS1278和BF537作为模数转换芯片和主控芯片;在软件设计上,介绍了多通道数据采集模块的软件设计思想,主要包括基于BF537的数据采集处理程序和以太网通信程序;最后对电路模块性能进行了测试,结果表明多通道数据采集模块工作性能优异,满足设计需求,且该模块已在某声纳工程项目中得到了应用,并可为其他领域数据采集工程应用提供设计参考。     

基于FPGA的视频采集控制设计

在视频采集系统中,需要根据不同的系统要求对视频采集进行控制。本文介绍了一种使用FPGA进行视频采集控制的设计与实现方案,该系统采用了灵活可配置的FPGA芯片对视频解码芯片SAA7114H进行视频采集控制,使之在不改动系统硬件电路的条件下,只要根据不同的系统需要进行不同的FPGA配置,就可以将该视频采集系统应用到各种视频信号处理系统中。     

基于STM32和LabVIEW的地震数据采集卡的设计

针对地震波高动态范围的特点,设计一种基于STM32和LabVIEW的24位高精度、120 dB高动态范围的地震数据采集卡。采集卡前端通过采用基于△-Σ技术的24位ADC调制芯片CS5372,配合使用数字滤波芯片CS5376,实现较强的数据采集和处理能力。选用STM32作为主控制器,使采集卡拥有低功耗以及高可靠性和可维护性。上位机采用LabVIEW作为开发平台,通过网络接口芯片ENC28J60实现STM32和上位机的通信。     

弹载遥测防毁采编存储系统的设计

在航天航空的导弹数据采集领域中,针对遥测系统受环境因素影响较大,检测区域存在的"黑障"等问题,设计一种将遥测系统与防毁记录仪相结合的弹载遥测防毁采编存储系统;该系统通过设计防毁记录仪的内外层防护结构保证系统的抗高冲击性和稳定性;硬件方面通过设计56路模拟量信号的调理电路、模数转化电路以及多路RS422、LVDS数字量信号的光耦隔离式接口电路,实现多通道高压模拟量的采集和数字信号接收的功能;软件方面通过对系统总体逻辑设计及遥测发送模块的设计,实现对数据的采集、存储、发送与读取;最后通过实验测试,表明系统能够实现对多路高压模拟信号的采集以及数据准确完整回读的功能,保证了导弹飞行数据的正确性与完整性.     

Applying Non-Local Means Filter on Seismic Exploration

The seismic reflection method is one of the most important methods in geophysical exploration. There are three stages in a seismic exploration survey: acquisition, processing, and interpretation. This paper focuses on a pre-processing tool, the Non-Local Means (NLM) filter algorithm, which is a powerful technique that can significantly suppress noise in seismic data. However, the domain of the NLM algorithm is the whole dataset and 3D seismic data being very large, often exceeding one terabyte (TB), it is impossible to store all the data in Random Access Memory (RAM). Furthermore, the NLM filter would require a considerably long runtime. These factors make a straightforward implementation of the NLM algorithm on real geophysical exploration data infeasible. This paper redesigned and implemented the NLM filter algorithm to fit the challenges of seismic exploration. The optimized implementation of the NLM filter is capable of processing production-size seismic data on modern clusters and is 87 times faster than the straightforward implementation of NLM.     

基于北斗定位技术的特高压工程数字化选线系统设计

为了提高定位精度,提出了基于北斗定位技术的特高压工程数字化选线系统设计。利用分布式结构设计了数据采集终端和运算控制单元,结合数据采集电路,完成特高压工程数字化选线系统的硬件设计。在提取的特高压工程输电线路暂态特征基础上,采用北斗定位技术,优化了特高压工程数字化选线程序,实现了特高压工程的数字化选线。系统测试结果表明,该系统可以提高接地故障的定位精度,在选线合理性方面也具有很大优势。     

片上可编程系统在地震数据采集中的应用

通过灵活配置,采用包括NiosⅡ CPU软核、采集控制接口、通讯接口以及数据传输控制模块等一些外围接口,配合ADC采集芯片,组成了一个具有采集控制和传输功能的数据采集系统。通过测试和实验,达到了预期的设计要求。缩短了开发周期,提高了研发的工作效率。     

基于LabVIEW的连续挤压机温度采集系统

使用LabVIEW设计并实现了一种新型的连续挤压机温度采集系统,该系统可以将多任务集成到一台计算机上进行检测.利用虚拟仪器技术,可以方便地实现数据采集、分析、处理、管理和报表生成等功能.同时,数字化的测量和信号处理提高了系统的稳定性,抑制了干扰信号.