[实用新型]地球物理探测的数据传输节点

说明书

技术领域

本实用新型属于地球物理勘探领域，具体讲，涉及用于地球物理探测的数据传输节点。

技术背景

地震勘探阵列系统在工程勘探、石油勘探、海底地质构造勘探、海洋鱼群密度观测等方面具有广泛的应用，目前市场上主流的地震勘探系统主要有法国SERCEL公司的408UL系统、美国HTI公司的SeaMUX Digital Array系统等。由于传输距离与传输线路上的数据带宽呈反比例关系，所以这些系统在数据传输节点(以下简称节点)之间进行数据传输时，具有传输距离不远的缺点；由于传输距离不远，在相同长度探测缆段的条件下，它们就需要更多的节点进行数据接力传输，而更多的节点不仅会带来更大的成本，而且还会使整个系统的可靠性降低。进一步地，法国SERCEL公司408UL系统的节点之间采用HDB3编码的方式进行数据传输，此种编码方式能使串行数据流中具有更多的定时信息，以方便数据接收端进行位同步时钟的提取，但是，HDB3编码方式并没有降低传输线路上数据流的带宽，因此这种编码方式在一定程序上限制了节点之间的传输距离。同时，美国HTI公司SeaMUX Digital Array系统的节点之间采用曼彻斯特编码的方式进行数据传输，此种编码方式是以增加传输线路上数据的传输带宽为代价来方便数据接收端提取位同步时钟的，它的编码效率只有50%，因此，此种编码方式不仅没有降低传输线路上的数据传输带宽，反而还增大了数据传输带宽，所以严重影响了节点之间数据的传输距离。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型旨在：

(1)提供一种远距离的传输节点，它采用能降低传输线路上数据带宽的编码方式对原始数据进行编码，以实现节点之间更远距离数据的传输，且能进一步降低地震勘探阵列系统的硬件成本和提高系统的工作可靠性；

(2)采用链路复用技术，基于同步传输的方式，提供一种将下行命令、同步采样时钟通过一条双绞线或同轴线进行同时传输的地震信号数据传输节点，以减小地震勘探阵列系统内部传输线的开销；

(3)提供一种物理接口更具有通用性的用于地球物理探测的数据传输节点；

(4)提供一种节点间串行数据传输速率在50Kbps-300Mbps之间可调节或自适应的通用的于地球物理探测的数据远距离传输节点。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是，地球物理探测的数据传输节点，由上行通路、下行通路、采集模块传输接口构成；

下行通路主要由第一变压器、MLT-3/NRZI解码器、第一电平匹配网络、时钟/数据恢复器、第一命令转发器、第二电平匹配网络、NRZI/MLT-3编码器、第二变压器组成；

进一步，第一变压器从节点(i-1)接收转发过来的命令、然后再将命令输出至MLT-3/NRZI解码器，MLT-3/NRZI解码器对命令进行从MLT-3码到NRZI码的转换后再输出至第一电平匹配网络、经第一电平匹配网络进行电平匹配后，命令数据流再输入到时钟/数据恢复器中，时钟/数据恢复器从命令数据流中恢复出位同步时钟和数据，且恢复出的位同步时钟从信号线输出、恢复数据从信号线输出，然后代表命令信息的恢复数据再经第一命令转发器输出到第二电平匹配网络，之后命令数据被NRZI/MLT-3编码器进行从NRZI码到MLT-3码的转换后输出到第二变压器，第二变压器再将命令数据输出到节点(i+1)中去；

上行通路主要由第三变压器、第二MLT-3/NRZI解码器、第三电平匹配网络、时钟/数据恢复器、帧同步器、数据接收预处理器、节点处理中心、数据发送预处理器、第三电平匹配网络、第二NRZI/MLT-3编码器、第四变压器组成；

进一步，第三变压器从节点(i+1)接收传送过来的数据、然后再将数据输出至第二MLT-3/NRZI解码器，第二MLT-3/NRZI解码器对数据进行从MLT-3码到NRZI码的转换后再输出至第三电平匹配网络、经第三电平匹配网络进行电平匹配后，数据流再输入到时钟/数据恢复器中，时钟/数据恢复器从数据流中恢复出位同步时钟和数据，然后代表探测数据信息的恢复数据再经帧同步器进行数据帧同步后输出到数据接收预处理器中，数据接收预处理器对接收到的数据进行码型变换及8B10B解码后输出到节点处理中心，节点处理中心将从数据接收预处理器接收到的数据和从本地数据接收预处理器接收到的数据进行重新组帧后，再将数据发送到数据发送预处理器、数据发送预处理器输出的数据经第三电平匹配网络后输出至第二NRZI/MLT-3编码器中，第二NRZI/MLT-3编码器将数据从NRZI码转换成MLT-3码后经第四变压器发送到节点(i-1)中去；