本文關(guān)鍵詞：MTEM勘探系統(tǒng)中交叉站的設(shè)計(jì)

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【摘要】：地球物理勘探作為研究和探索地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及資源分布的理論和方法,對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市規(guī)劃、資源開發(fā)等都有著重要意義。多通道瞬變電磁法作為一種建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的時(shí)間域電磁探測(cè)方法,具有更大的動(dòng)態(tài)范圍、更高的分辨率及更廣泛的空間覆蓋等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于：地質(zhì)礦產(chǎn)、石油、煤炭、工程物探等行業(yè)。地球物理勘探系統(tǒng)中采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)回傳是勘探過(guò)程的第一步也是數(shù)據(jù)處理分析成功的前提和保證,采集通道數(shù)的拓展,分布的延伸,分辨率的提高及采集次數(shù)的增加,對(duì)整個(gè)采集系統(tǒng)及系統(tǒng)中的交叉站提出了新的要求。本論文分析了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有系統(tǒng)中交叉站的發(fā)展現(xiàn)狀,其普遍存在站體功耗較高(5.7W),帶寬利用率較低(78%)的問(wèn)題,無(wú)法滿足地球物理勘探發(fā)展變化對(duì)于勘探系統(tǒng)提出的新要求。 本論文在以太網(wǎng)物理層的基礎(chǔ)上,利用專用硬件接口結(jié)合低功耗MCU實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,完成了可在不同物理鏈路之間進(jìn)行可靠、可控、高速數(shù)據(jù)交換的交叉站設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)TCP/RUDP的實(shí)現(xiàn)機(jī)制不同,傳輸協(xié)議由專用硬件接口實(shí)現(xiàn),同一般的純軟件實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸方案相比,在CPU主頻和功耗相當(dāng)?shù)那闆r下該設(shè)計(jì)具有更高的數(shù)據(jù)率,本交叉站同時(shí)具備對(duì)采集系統(tǒng)進(jìn)行分布式管理的能力。經(jīng)過(guò)測(cè)試交叉站具有數(shù)據(jù)傳輸可靠,功耗低等優(yōu)點(diǎn),其中千兆鏈路和百兆鏈路帶寬利用率均在99.9%以上,站體正常工作功耗約3.5W。文章主要分為五章： 第一章為緒論,在介紹地球物理勘探方法的基礎(chǔ)上,闡明了多通道瞬變電磁法勘探技術(shù)的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。以地球物理勘探數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為主體,介紹了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一般性構(gòu)成。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的背景下,描繪了交叉站所處的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及本身的硬件接口構(gòu)成。 第二章為交叉站設(shè)計(jì)背景及實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ),從當(dāng)前地球物理勘探設(shè)備中交叉站現(xiàn)狀出發(fā),分析了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)于交叉站的要求,列舉了高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的部分內(nèi)容,作為高速可靠數(shù)據(jù)傳輸和分布式系統(tǒng)管理的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。 第三章闡明了交叉站設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的具體方法,主要包括交叉站硬件平臺(tái)及結(jié)構(gòu)、通信接口及協(xié)議的硬件實(shí)現(xiàn)和分布式管理的軟件實(shí)現(xiàn)。 第四章為交叉站性能測(cè)試部分,首先闡述了數(shù)據(jù)源的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),分析和測(cè)試了交叉站數(shù)據(jù)率、命令響應(yīng)的速度和效率以及系統(tǒng)功耗等內(nèi)容。 最后是整篇論文的總結(jié)與展望,總結(jié)了交叉站設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的主要工作以及下一步需要完善的內(nèi)容。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH763.1

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本文編號(hào)：1275352