[发明专利]高道间一致性地震勘探仪及其命令执行延迟时间计算方法

说明书

本发明公开了一种基于命令回环的高道间一致性地震勘探仪及其命令执行延迟时间计算方法，高道间一致性地震勘探仪包括有顺次连接的上位机、主控站和交叉站，交叉站的左右两边均通过大线串联有多个采集站，交叉站和采集站内均设置有现场可编程逻辑门阵列，现场可编程逻辑门阵列内置有计数器，计数器用于计算回传的初始化帧个数；其中，交叉站内的计数器为两个，分别用于计算左右两边回传的初始化帧个数。本发明通过初始化过程中初始化命令和初始化帧到达的时间计算交叉站和采集站的命令执行延迟时间，使得地震勘探仪开始采集命令执行时间一致，提高了道间一致性，整个过程简单，效率高且计算准确、误差小。

技术领域

本发明涉及地震仪电子技术领域，具体是一种基于命令回环的高道间一致性地震勘探仪及其命令执行延迟时间计算方法。

背景技术

地震勘探作业原理是通过人工震源激发一个地震波，地震波穿过地下各种地质结构的过程中，会被岩石、砂石等不同地质反射到地表，被插在地表的检波器检测到反射波，通过地震勘探仪器采集后打包上传到上位机进行数据存储。数据处理软件在处理数据的时候，根据各个检波器接收到地震波反射波时间的差值，结合每个检波器之间的距离，以及地震波在不同地质构造中传播速度的不同，可以反演出检测地带的地下地质构造。

从上述分析中可知，准确获得各个检波器接收到地震波反射波时间之间的差值，是正确反演地质构造的必要条件。要获得准确的波反射波时间，则要求地震仪采集各个检波器的时间统一，即道间一致性要好。在分仪布式地震仪器中，采集命令是通过上位机软件逐级下发的，所以各个采集站接收到的采集指令时间是不一致的，为保证采集站同时采集数据，对于各个采集站要执行采集命令的时间要与最后收到命令的采集站一致。分布式地震勘探仪器是可以滚动作业的，所以其拓扑结构是不断变化的，所以各个采集站的延迟执行命令时间不是固定的。

现在常用的一种方法是各个采集站判断自己与主控站的距离，再根据主控站下发的最远距离，计算出需要的延时信息。具体是：在拓扑结构初始化过程中，主控站通过各个站上传的初始化数据帧，统计其左右两边的采集站个数，选出最大的，即是最远的采集站到主控站的距离，主控站将此距离下发到各个采集站，各个采集站结合自己站的位置，由于采集站内部转发命令所需时间是一样的，由此计算本采集站接收到的采集命令与最远采集站收到命令的时间差，即本采集站的采集命令执行延迟时间。上述方法步骤繁多，算法复杂。采集站内部转发命令所需时间计算误差大，且忽略器件延迟以及信号在电缆中传输延迟，计算误差较大，在大道数的作业环境中会严重影响道间一致性，降低作业质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于命令回环的高道间一致性地震勘探仪及其命令执行延迟时间计算方法，解决由于各个地震仪器采集时刻不统一造成的作业质量降低的问题。

本发明的技术方案为：

一种基于命令回环的高道间一致性地震勘探仪，包括有顺次连接的上位机、主控站和交叉站，交叉站的左右两边均通过大线串联有多个采集站，所述的交叉站和采集站内均设置有现场可编程逻辑门阵列，现场可编程逻辑门阵列内置有计数器，计数器用于计算回传的初始化帧个数；其中，所述的交叉站内的计数器为两个，分别用于计算左右两边回传的初始化帧个数。

所述的交叉站左右两个与采集站连接的通讯接口分别为L端接口和H端接口，交叉站内的两个计数器分别计算L端接口回传的初始化帧个数和H端接口回传的初始化帧个数。

一种基于命令回环的高道间一致性地震勘探仪的命令执行延迟时间计算方法，具体包括有以下步骤：

（1）、上位机开始初始化时，向主控站发送初始化指令，主控站对接收到的初始化指令进行解析，从而下发配置命令和初始化命令；

（2）、交叉站收到初始化命令后，两个计数器启动，然后交叉站将初始化命令通过左右两侧的大线顺次传输给串联的多个采集站，任一采集站接收到初始化命令后，其计数器即启动；