CN102207552A - 一种用于地球物理勘探的电光数据转换板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于地球物理勘探的电光数据转换板，包括：电信号接收模块分别通讯连接主控系统与第一电阻匹配网络；第一电阻匹配网络分别通讯连接电信号接收模块与光电信号转换模块；光电信号转换模块分别通讯连接第一电阻匹配网络、第二电阻匹配网络及前导段；第二电阻匹配网络分别通讯连接光电信号转换模块与电信号发送模块；电信号发送模块分别通讯连接第二电阻匹配网络与主控系统。本发明使用电缆传输前导段至主控系统之间的信号，降低了接头加工难度，提高了系统的稳定性和可靠性，且提高数据传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于地球物理勘探的电光数据转换板。
背景技术
地震数据采集系统是地震勘探中最关键的设备之一，地震勘探作业要求不失真的接收记录地震波，地震数据采集系统必须具有大动态范围、低噪音、低漂移、宽频带和压制干扰波等能力。
地震采集系统往往采用多传感器采集地震波、高采样、24bit模数转换器和实时地震数据采集技术来实现对地震数据的采集和接收。
地震数据传输是物探地震数据采集中一项重要的技术。在前导段和主控系统之间通常采用光纤进行地震数据传输，然而在生产实践中，发现光纤连接制作非常困难，制作成本高；光纤脆弱，容易损坏，加大了布线难度，降低了系统的稳定性和可靠性；在地震勘探生产中发现光纤接头易脏和光纤对接不可靠引发数据传输故障，降低了地震采集系统工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以高效且稳定可靠传输数据的用于地球物理勘探的电光数据转换板。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于地球物理勘探的电光数据转换板，包括：
电信号接收模块，所述电信号接收模块分别通讯连接主控系统与第一电阻匹配网络，所述电信号接收模块接收所述主控系统发送来的电信号，并转发给所述第一电阻匹配网络；
第一电阻匹配网络，所述第一电阻匹配网络分别通讯连接所述电信号接收模块与光电信号转换模块，所述第一电阻匹配网络接收所述电信号接收模块发送来的电信号进行电阻匹配后发送到所述光电信号转换模块；
光电信号转换模块，所述光电信号转换模块分别通讯连接所述第一电阻匹配网络、第二电阻匹配网络及前导段，所述光电信号转换模块接收所述第一电阻匹配网络发送来的电信号，转换为光信号后发送到所述前导段，所述光电信号转换模块还接收所述前导段发送来的光信号，转换为电信号后发送到所述第二电阻匹配网络；
第二电阻匹配网络，所述第二电阻匹配网络分别通讯连接所述光电信号转换模块与电信号发送模块，所述第二电阻匹配网络接收所述光电信号转换模块发送来的电信号进行电阻匹配后发送到所述电信号发送模块；
电信号发送模块，所述电信号发送模块分别通讯连接所述第二电阻匹配网络与主控系统，所述电信号发送模块接收所述第二电阻匹配网络发送来的电信号并转发给所述主控系统。
进一步，还包括电源处理模块，所述电源处理模块分别连接所述光电信号转换模块、电信号接收模块及电信号发送模块，并分别为所述光电信号转换模块、电信号接收模块及电信号发送模块供电。
进一步，所述光电信号转换模块为光电信号转换器HFCT-5208。
进一步，所述电信号接收模块为信号接收芯片clc012。
进一步，所述电信号发送模块为信号发送芯片clc001。
进一步，所述第一电阻匹配网络包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管及电容，所述第一电阻与第二电阻用于分压，所述第三电阻与二极管上拉输出信号电压，所述电容为旁路电容。
进一步，所述第二电阻匹配网络包括进行两路信号的信号标准转换的四个电阻。
进一步，所述电源处理模块包括两块电源处理芯片，并将输入电源处理为5V和3.3V后进行输出。
本发明具有如下优点：
1、本发明使用电缆传输前导段至主控系统之间的信号，降低了接头加工难度，提高了系统的稳定性和可靠性，且提高数据传输效率。
2、本发明结构简单、可靠，稳定性高，故障率低。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板工作原理示意图；
图2示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板结构示意图；
图3示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板中光电信号转换模块结构示意图；
图4示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板中电信号接收模块结构示意图；
图5示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板中电信号发送模块结构示意图；
图6示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板中第一电阻匹配网络结构示意图；
图7示出了本发明一种用于地球物理勘探的电光数据转换板中第二电阻匹配网络结构示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明的工作原理，本发明位于物探船的后甲板上，上接主控系统7，下连光电数据转换板8及其前导段，实现甲板电缆中用电信号传输和前导段中用光信号传输。本发明主要功能如下：
1)甲板电缆中数据和命令传输使用电信号传输；
2)将主控系统7下发的命令信号由电信号转换为光信号；
3)将前导段上传的地震采集数据信号由光信号转换为电信号。
如图2所示，本发明包括电信号接收模块1、第一电阻匹配网络2、光电信号转换模块3、第二电阻匹配网络4及电信号发送模块5。其中：
电信号接收模块1分别通讯连接主控系统7与第一电阻匹配网络2，电信号接收模块1接收主控系统7发送来的电信号，并转发给第一电阻匹配网络2。
第一电阻匹配网络2分别通讯连接电信号接收模块1与光电信号转换模块3，第一电阻匹配网络2接收电信号接收模块1发送来的电信号进行电阻匹配后发送到光电信号转换模块3。
光电信号转换模块3分别通讯连接第一电阻匹配网络2、第二电阻匹配4网络及前导段，光电信号转换模块3接收第一电阻匹配网络2发送来的电信号，转换为光信号后发送到前导段，光电信号转换模块3还接收前导段发送来的光信号，转换为电信号后发送到第二电阻匹配网络4。
第二电阻匹配网络4分别通讯连接光电信号转换模块3与电信号发送模块5，第二电阻匹配网络4接收光电信号转换模块3发送来的电信号进行电阻匹配后发送到电信号发送模块5。
电信号发送模块5分别通讯连接第二电阻匹配网络4与主控系统7，电信号发送模块5接收第二电阻匹配网络4发送来的电信号并转发给主控系统7。
本发明使用电缆传输前导段至主控系统7之间的信号，降低了接头加工难度，提高了系统的稳定性和可靠性，且提高数据传输效率。
如图3所示，本发明中，光电信号转换模块3选用安捷伦公司生产的光电信号转换器HFCT-5208，是本发明的核心器件，负责光电信号转换，其光信号接口与前导段相接，电信号接口与第一电阻匹配网络2及第二电阻匹配网络4相接。地震数据采集系统中甲板电缆信号用电信号传输，而在前导段中使用光信号传输，上述两种信号的转换由光电信号转换模块3实现。
如图4所示，本发明中，电信号接收模块1选用国家半导体公司生产的信号接收芯片clc012，用于接收和均衡处理信号。电信号接收模块1接收主控系统7下传的命令信号，其为245Mbps的LVPECL高速电信号，经clc012均衡处理芯片处理后输出至光电信号转换模块3。信号由R1、R2接入，由DO+、DO-输出。其中电阻R1、R3和R2、R4实现终端匹配，用于消除信号反射，电容C1、C2用于去除信号中的直流分量。
如图5所示，本发明中，电信号发送模块5选用国家半导体公司生产的信号发送芯片clc001，用于预加重发送信号。发送的信号来自光电信号转换模块3输出的地震数据信号，发送至主控系统7。R5、R6用于实现电路始端匹配。
如图6所示，本发明中，第一电阻匹配网络2用于匹配信号接收芯片的输出信号和光电信号转换模块3输入信号的电平标准，其中信号接收芯片输出的是LVPECL标准信号，光电信号转换模块3输入的是PECL标准信号。二极管D1和第三电阻R9组合实现输出信号电压上拉，第一电阻R7与第二电阻R8用于分压，从而实现LVPECL标准到PECL标准的转变，电容C3是旁路电容。
如图7所示，本发明中，第二电阻匹配网络4用于匹配光电信号转换模块3输出信号和信号发送芯片输入信号的电平标准，其中光电信号转换模块3输出的是PECL标准信号，信号发送芯片输入的是LVPECL标准信号。电阻R10、R12和R11、R13分别实现两路信号的信号标准转换，把HFCT-5208输出的PECL标准转换为CLC001的LVPECL输入标准。
本发明中还包括电源处理模块6，该电源处理模块6分别连接光电信号转换模块3、电信号接收模块1及电信号发送模块5，并分别为光电信号转换模块3、电信号接收模块1及电信号发送模块5供电。电源处理模块6包括凌力尔特公司生产的两块电源处理芯片，将输入电源处理为5V和3.3V输出，为上述有源器件提供稳定的电源。
本发明结构简单、可靠，稳定性高，故障率低。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于，包括：
电信号接收模块(1)，所述电信号接收模块(1)分别通讯连接主控系统(7)与第一电阻匹配网络(2)，所述电信号接收模块(1)接收所述主控系统(7)发送来的电信号，并转发给所述第一电阻匹配网络(2)；
第一电阻匹配网络(2)，所述第一电阻匹配网络(2)分别通讯连接所述电信号接收模块(1)与光电信号转换模块(3)，所述第一电阻匹配网络(2)接收所述电信号接收模块(1)发送来的电信号进行电阻匹配后发送到所述光电信号转换模块(3)；
光电信号转换模块(3)，所述光电信号转换模块(3)分别通讯连接所述第一电阻匹配网络(2)、第二电阻匹配网络(4)及前导段，所述光电信号转换模块(3)接收所述第一电阻匹配网络(2)发送来的电信号，转换为光信号后发送到所述前导段，所述光电信号转换模块(3)还接收所述前导段发送来的光信号，转换为电信号后发送到所述第二电阻匹配网络(4)；
第二电阻匹配网络(4)，所述第二电阻匹配网络(4)分别通讯连接所述光电信号转换模块(3)与电信号发送模块(5)，所述第二电阻匹配网络(4)接收所述光电信号转换模块(3)发送来的电信号进行电阻匹配后发送到所述电信号发送模块(5)；
电信号发送模块(5)，所述电信号发送模块(5)分别通讯连接所述第二电阻匹配网络(4)与主控系统(7)，所述电信号发送模块(5)接收所述第二电阻匹配网络(4)发送来的电信号并转发给所述主控系统(7)。
2.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：还包括电源处理模块(6)，所述电源处理模块(6)分别连接所述光电信号转换模块(3)、电信号接收模块(1)及电信号发送模块(5)，并分别为所述光电信号转换模块(3)、电信号接收模块(1)及电信号发送模块(5)供电。
3.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述光电信号转换模块(3)为光电信号转换器HFCT-5208。
4.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述电信号接收模块(1)为信号接收芯片clc012。
5.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述电信号发送模块(5)为信号发送芯片clc001。
6.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述第一电阻匹配网络(2)包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管及电容，所述第一电阻与第二电阻用于分压，所述第三电阻与二极管上拉输出信号电压，所述电容为旁路电容。
7.如权利要求1所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述第二电阻匹配网络(4)包括进行两路信号的信号标准转换的四个电阻。
8.如权利要求2所述的用于地球物理勘探的电光数据转换板，其特征在于：所述电源处理模块(6)包括两块电源处理芯片，并将输入电源处理为5V和3.3V后进行输出。
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Citations (2)
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| CN101382597A (zh) * | 2008-09-18 | 2009-03-11 | 中国海洋石油总公司 | 用于地球物理勘探的高速数据传输板 |
| CN101634713A (zh) * | 2009-08-25 | 2010-01-27 | 中国海洋石油总公司 | 一种用于地球物理勘探的光电数据转换板 |
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2011
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