本发明专利技术属于地球物理勘探领域。为提供一种可以根据需要按任意顺序连接排列段，不必考虑排列段的编号问题，不受地震探测环境变化的影响，能灵活可靠地顺序设置地震探测排列中所有采集节点地址的方法，本发明专利技术采取的技术方案是，地震排列中链式采集节点地址的动态分配方法，具体通信步骤如下：使系统控制与处理中心向数据预处理模块发送地址设置命令；数据预处理模块对地址设置命令进行解析后，按照地址设置流程，采用广播的方式向各个采集节点传输两次地址设置开始命令；各个采集节地址设置过程重复两次，并比较这两次地址设置过程中地址设置结果的一致性，直至地址设置成功为止。本发明专利技术主要应用于地球物理勘探。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地球物理勘探领域，特别是关于地震探测排列中呈链式结构分布的大量的采集节点地址的动态分配方法，具体讲，涉及。
技术介绍
主流地震探测排列由许多短的探测排列段连接而成；在现场铺设时，由于地震探测施工环境复杂多变，因此排列的长度和安装顺序需根据现场要求灵活变化。但现有地震探测排列段中采集节点的地址是固定不变的，在现场铺设时，需要根据探测排列的编号和信号流向来顺序地铺设和连接排列段；如果由于人为因素，某一探测排列段没有能按实际编号正确连接，则系统中采集节点的地址就会发生混乱，而使地震探测排列系统无法正常工作。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，克服现有地震仪器排列连接时灵活性差的缺点，提供一种可以根据需要按任意顺序连接排列段，不必考虑排列段的编号问题，不受地震探测环境变化的影响，能灵活可靠地顺序设置地震探测排列中所有采集节点地址的方法；本专利技术采取的技术方案是，，采用下行命令通路和上行数据通路实现全双工的通信方式，具体通信步骤如下使系统控制与处理中心向数据预处理模块发送地址设置命令；数据预处理模块对地址设置命令进行解析后，按照地址设置流程，采用广播的方式向各个采集节点传输两次地址设置开始命令；各个采集节点一方面通过下行通路接收命令并对其进行解码，另一方面，通过上行通路接收下一级采集节点上传的用于进行地址设置的数据，各个采集节点接收到地址设置命令后，以流水线的方式向上一级采集节点转发地址增长标志，与此同时，每接收到一次地址增长标志就将自身的地址增1 ；前述的地址设置过程重复两次，并比较这两次地址设置过程中地址设置结果的一致性，若地址设置结果一致，则表明地址设置成功，不一致，则重新地址的设置过程，直至地址设置成功为止；最后，数据预处理模块将地址设置成功的信息和采集节点的数量传输至系统控制与处理中心。所述数据预处理模块采用系统控制与处理中心接口模块、命令译码模块、地址设置命令分流模块、定时器、数据接收与转发模块组成，当命令译码模块经系统控制与处理中心接口模块接收到地址设置命令时，地址设置命令分流模块启动定时时间为T。的定时器， 并同时向所有采集节点以广播的方式发送开始第一次地址设置的命令；当定时时间T。第一次定时到时，地址设置命令分流模块重新启动定时器，并同时向所有采集节点发送开始第二次地址设置的命令；当定时时间T。第二次定时到达且地址设置成功时，地址设置命令分流模块一方面以广播的方式向所有采集节点发送命令Save_address，通知各个采集节点保存自身地址，另一方面将地址设置成功的相关信息及地震探测排列系统中采集节点的总数量η反馈到系统控制与处理中心中，所述数据接收与转发模块一方面接收从采集节点传来的地址增长标志，另一方面实现后续地震数据的接收与转发过程。所述采集节点采用命令译码、地址设置与存储控制、数据接收与转发模块、两个定时器、两个地址缓存、地址对比模块、EEPROM存储器组成，第i个采集节点中的命令译码模块对接收到的命令进行解码，当解码结果为地址开始设置命令时，启动地址设置与存储控制模块进行地址设置；数据接收与转发模块一方面接收下一级采集节点i_l上传的地址增长标志，另一方面将地址增长标志转发至上一级采集节点i+Ι ；地址设置与存储控制模块用于地址的设置与存储、两个定时器的复位与启动；第一个地址缓存用于存储第一次设置完成的节点地址；第二个地址缓存用于存储第二次设置完成的节点地址；地址对比模块一方面比较两个地址缓存中地址的一致性，并将正确的地址存储到存储器EEPROM中；另一方面将地址设置是否成功的相关信息通过数据接收与转发模块反馈到系统控制与处理中心。采集节点i，i = 1,2,…，n，中设置有一个定时器定时时间为T。，采集节点i每次接收到地址增长标志时，将该定时器清零，并重新开始计时；当定时时间T。第一次定时到时，地址对比模块将第一个地址缓存中的地址值读入到地址对比模块中；当该定时器定时时间T。第二次定时到时，地址对比模块先将第二个地址缓存中的地址值读入到地址对比模块中，然后比较两个地址缓存器中的地址是否相等；若地址不相等，则地址对比模块启动定时时长为2T。的另一个定时器，当另一个定时器定时时间到时，地址对比模块通过信号线控制数据接收与转发模块向系统控制与处理中心传送表明地址设置错误的状态信息；当系统控制与处理中心接收到地址设置错误的状态信息后，将重新启动系统的地址设置过程，即发送地址设置命令；若所有采集节点中前后两次的地址设置结果相等，则表明采集节点的地址设置成功，待数据预处理模块中定时器第二次定时到时，地址设置命令分流模块一方面以广播的方式向所有采集节点发送地址保存命令，通知各个采集节点将自身地址保存在存储器EEPROM中；另一方面将地址设置成功的相关信息及地震探测排列系统中采集节点的总数量η反馈到系统控制与处理中心中。本专利技术能有效克服现有地震探测排列在现在铺设时灵活性差的缺点，并同时具有以下特点地震探测排列段可以根据需要按任意顺序连接，不必考虑排列段的编号问题； 不增加额外的硬件，利用地震排列已有的链式结构特点，完成采集节点地址的动态设置；采用流水线的方式缩短系统中采集节点地址设置的时间；通过对比两次地址设置结果，减小排列内干扰对地址设置过程的影响，提高地址设置的可靠性。附图说明本专利技术的其它目的和方面将参考附图从以下具体实施方式中变得清楚，附图中图1示出本专利技术的拖缆采集系统总体方案框图。图2示出本专利技术采集节点地址的动态分配模型及节点地址流水线增长的示意图。图3示出本专利技术数据预处理模块内部结构图。图4示出本专利技术中任意一个采集节点的内部结构图。图5示出本专利技术实施例中的实验及曲线拟合结果图。图1中1为系统控制与处理中心；2为命令、数据和状态总线；3为声源控制总线； 4为声源；5为声波；6为地震探测排列头部连接器；7为数据预处理模块；8为采集节点；95为同步采集主时钟传输线；10为数据和状态传输线；11为命令传输线；12为海平面；13为传感器；14为排列段连接头；15为海床；16为采集节点；17为采集节点；18为排列尾部连接器。图2中19为采集节点3。图3中20为系统控制与处理中心接口模块；21、22、23、24、25、26、27为FGPA内部信号线；28为地址设置命令分流模块；29为FGPA内部信号线；30为命令译码模块；31为数据接收与转发模块；32为定时器；33为信号线；34为FGPA内部信号线；35为信号线。图4中36、37为信号线；38、39为FGPA内部信号线；40为地址设置与存储控制模块；41为命令译码模块；42为FGPA内部信号线；43为数据接收与转发模块；44为定时器A ； 45为信号线；46为EEPROM ；47为地址缓存A ；48为地址缓存B ；49为FGPA内部信号线；50 为地址对比模块；51为FGPA内部信号线；52为定时器B。具体实施例方式本专利技术的目的是克服现有地震探测排列在现在铺设时灵活性差的缺点，提供一种能灵活可靠地顺序设置地震探测排列中所有采集节点地址的方法。第一步是确定地震探测排列采集系统总体方案。地震探测排列采集系统总体方案框图如图1所示，它主要由系统控制与处理中心 1，命令、数据和状态总线2，声源控制总线3，声源4，地震探测排列头部连接器6，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种地震排列中链式采集节点地址的动态分配方法，其特征是，采用下行命令通路和上行数据通路实现全双工的通信方式，具体通信步骤如下：使系统控制与处理中心向数据预处理模块发送地址设置命令；数据预处理模块对地址设置命令进行解析后，按照地址设置流程，采用广播的方式向各个采集节点传输两次地址设置开始命令；各个采集节点一方面通过下行通路接收命令并对其进行解码，另一方面，通过上行通路接收下一级采集节点上传的用于进行地址设置的数据，各个采集节点接收到地址设置命令后，以流水线的方式向上一级采集节点转发地址增长标志，与此同时，每接收到一次地址增长标志就将自身的地址增１；前述的地址设置过程重复两次，并比较这两次地址设置过程中地址设置结果的一致性，若地址设置结果一致，则表明地址设置成功，不一致，则重新地址的设置过程，直至地址设置成功为止；最后，数据预处理模块将地址设置成功的信息和采集节点的数量传输至系统控制与处理中心。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段发阶，蒋佳佳，陈劲，何智刚，常宗杰，张超，华香凝，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12
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