[发明专利]三维声波近探头104通道的微弱信号同步采集与处理系统

摘要

本发明公开了一种三维声波近探头104通道的微弱信号同步采集与处理系统，包括：1块控制板和13块完全相同的采集板。控制板中的采集控制模块接收来自井上系统发出的命令后，对13块采集板进行初始化和相关参数配置，采集板的微弱信号同步采集处理模块利用初始化脉冲和回传脉冲进行计数得到延迟时间，当检测到采集控制模块发出启动采集命令时，13块采集板各自延迟相应时间再进行声波数据的采集和发送。采集控制模块通过数据通道接收来自13块采集板104通道的声波数据，再利用声波数据实时无损压缩模块对数据进行实时无损压缩，然后把压缩的结果上传，从而获取到更精确的声波信号和声波时差信息，同时减少声波数据的传输量，大大提高测井效率。

主权项

一种三维声波近探头104通道的微弱信号同步采集与处理系统，其特征在于包括：含有内嵌8通道的低噪声模拟信号调理电路与微弱信号同步采集处理模块的13块采集板，以及含有内嵌采集控制模块和声波数据实时无损压缩模块的控制板；所述8通道的低噪声模拟信号调理电路包括：一电荷放大器；电荷放大器作为前置接收电路，负责对压电式传感器输出信号的接收，接收时，将压电式传感器高输出阻抗的电荷信号用不同档位转换成低输出阻抗的电压信号；一程控放大器；程控放大器对电荷放大器输出的电压信号进行放大或衰减；一高通滤波器；高通滤波器负责对程控放大器放大或衰减后的声波信号进行截止频率为500Hz的高通滤波；一ADC驱动器；ADC驱动器将滤波后的单端输入信号转换成差分的输出信号；同时用ADC驱动器可以实现截止频率为23kHz的二阶低通滤波器，作为模数转换器的抗混叠滤波器；控制板的采集控制模块在系统初始化的时刻，通过命令通道发送一个初始化脉冲，离控制板较近的12块采集板的微弱信号同步采集处理模块用本地高精度时钟在检测到脉冲的时刻，启动计数器并开始计数，当最远的采集板的微弱信号同步采集处理模块检测到初始化脉冲时，直接把该脉冲通过数据通道回传给控制板，而其它12块采集板的微弱信号同步采集处理模块检测到该回传脉冲时，停止本地计数器的计时并得到一个计数值，当控制板的采集控制模块发送启动采集信号时，每块采集板的微弱信号同步采集处理模块延迟所得计数值一半的本地时钟周期数后，再对8个通道的低噪声模拟信号调理电路的差分输出信号进行采集并发送至控制板；内嵌采集控制模块负责接收来自井上系统的命令，然后通过命令通道对13块采集板进行初始化和参数配置，当接收到来自13块采集板104通道的声波数据时，采用内嵌的声波数据实时无损压缩模块对数据进行压缩处理，并将压缩后的数据上传到井上系统；在初始化时刻，采集控制模块还负责发送初始化脉冲信号，对13块采集板进行同步设置。