专利名称：一种海洋地震勘测系统中时钟分发的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种时钟分发技术，具体地，涉及一种海洋地震勘测系统中时钟分发的方法及系统。
背景技术：
海上地震勘探系统由一至多条水下电缆组成，每条电缆由甲板电缆、光纤前导段、工作段、数字包以及尾 靶等部分串联而成。其中，工作段是水下系统的核心组成部分之一，在其中等间距地放置大量的水听器(单个或组合形式)，从而形成一个有着巨大覆盖面积的传感器阵列。图1是分布式工作段的典型结构。在该种分布式拖缆工作段中，采集板被等间距地放置在缆中，每块负责4通道水听器信号的数字化处理，数字化后的信号通过本地RS485协议传输到数字包上。水下系统所有数字包都通过高速串行通道进行级联，从而保证水下所有采集板的数据能够通过数字包逐级上传到船载记录系统中[1°’11]。因此，数字包起着三个方面的作用，即工作段间的物理连接、本地8块采集板的电源分配和数据收集、数据逐级上传和命令逐级下发。分布式的工作段拖缆结构，使得水听器模拟信号的传输距离大大降低，从而十分有利于信号的高质量传输。同时由于传输的信号全是数字化后的数据，模拟信号经限于工作段内的局部传输，因此整条水下拖缆的总通道数规模就完全由数字信号的传输能力和电源系统的供电能力所决定了，从而大大提高了单缆的带道能力。这种分布式结构是一种二级流水线数据传输结构，它在该数据传输带来便利的同时，却也给系统同步带来了麻烦。为了适应大范围地震勘探数据采集的要求，并具备三维甚至是时移地震勘探的能力，多缆规模的系统是必然的趋势。然而，如果这种系统中的每个模块都采用独立的本地时钟进行工作，则会出现很多问题。首先，各个�？槭敝拥钠德什豢赡芡耆恢拢饣嵩斐筛髂？椴裳涓艉凸ぷ鞑坏舻牟灰恢滦裕黄浯危髂？槎懒⑹敝颖浠�(包括自身的稳定性、环境的影响等)的不一致性，同样会造成系统不同步。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种海洋地震勘测系统中时钟分发的方法及系统，能够实现在多拖缆系统中的时钟冋步分发。本发明公开的海洋地震勘测系统中时钟分发的方法，应用于多拖缆系统中，包括主控工作站将嵌入时钟的命令数据通过高速串行通道依次发送给级联的各级拖缆中的拖缆接口板；各级电缆中的拖缆接口板接收到所述嵌入时钟的命令数据后，提取所述嵌入的时钟，并通过下行命令通道依次分发给本级拖缆中的所有数字包；各级拖缆中的尾包接收到所述下行命令通道中的时钟后，将所述时钟通过上行数据通道依次经过本机拖缆上的各个数字包回环至本级拖缆中的拖缆接口板。
较佳地，各级拖缆中的拖缆接口板接收到所述嵌入时钟的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。较佳地，各级拖缆中的各个数字包接收到下行命令通道下发的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。较佳地，各级拖缆接口板接收到所述上行数据通道上传的上行数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。较佳地，各级拖缆中的各个数字包接收到上行数据通道上传的上行数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。本发明还公开了一种海洋地震勘测系统中时钟分发系统，应用于多拖缆系统中，包括设置于主控工作站中的时钟源发送�？椋柚糜谥骺毓ぷ髡局校糜诮度胧敝拥拿钍萃ü咚俅型ǖ酪来畏⑺透读母骷锻侠轮械耐侠陆涌诎澹灰约吧柚迷诟鞲鐾侠陆涌诎宓� 第一时钟接收模块，用于接收所述主控工作站或上级拖缆发送的所述嵌入时钟的命令数据；第一时钟恢复�？椋糜诮邮盏乃雒钍葜校崛〕鏊鍪敝樱坏谝皇敝臃⑺湍？椋糜诮鎏崛〕龅氖敝油ü咚俅型ǖ婪址⒏录锻侠轮械耐侠陆涌诎澹坏诙敝臃⑺湍？椋糜诮鎏崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ酪来畏址⒏鐾侠轮械乃惺职诙敝咏邮漳？椋糜诮邮毡炯锻侠轮械氖职ü闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺荩坏诙敝踊指茨？椋糜诮邮盏乃錾闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鏊鍪敝樱灰约吧柚迷诟鞲鍪职械牡谝皇敝咏邮漳？椋糜诮邮胀侠陆涌诎寤蛏霞妒职⑺偷乃銮度胧敝拥拿钍荩坏谝皇敝踊指茨？椋糜诮邮盏乃雒钍葜校崛〕鏊鍪敝樱坏谝皇敝臃⑺湍？椋糜诮用钍葜刑崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ婪址⒏录妒职坏诙敝咏邮漳？椋糜诮邮障录妒职ü闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺荩坏诙敝踊指茨？椋糜诮邮盏乃度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鏊鍪敝樱坏诙敝臃⑺湍？椋糜诮由闲惺葜刑崛〕龅氖敝油ü闲惺萃ǖ郎洗霞妒职蛲侠陆涌诎澹黄渲校谏鲜瞿？橹校舶猩柚玫谝皇敝咏邮漳？�、第一时钟恢复�？椋鑫舶谢拱ㄊ敝踊鼗纺？椋糜诮鍪敝油ü闲惺萃ǖ阑鼗分辽霞妒职�。较佳地，各级拖缆中的拖缆接口板中还设置第一锁相环�？椋糜谠谒鐾侠陆涌诎褰邮盏剿銮度胧敝拥拿钍荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖怼＝霞训兀骷锻侠轮械母鞲鍪职股柚玫谝凰嗷纺？椋糜谠谑职邮盏较滦忻钔ǖ老路⒌拿钍荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖�。较佳地，各级拖缆中的拖缆接口板中还设置第二锁相环�？椋糜谠谕侠陆涌诎褰邮盏剿錾闲惺萃ǖ郎洗纳闲惺荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖�。较佳地，各级拖缆中的各个数字包还设置第二锁相环模块，用于在数字包接收到上行数据通道上传的上行数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理，其中，各级拖缆中的尾包中不设置所述第二锁相环�？�。本发明能够各个模 块的时钟的频率一致，保证了海洋地震勘测系统的同步性。
图1为现有技术中分布式海洋地震勘测系统的结构图；图2为本发明实施例中海洋地震勘测系统中时钟分发系统的结构框图；图3为本发明实施例中海洋地震勘测系统中时钟分发方法的流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优先实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，但不用于限定本发明。下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。本发明公开的一个实施例中，提供了一种海洋地震勘测系统中时钟分发系统，应用于多拖缆系统中，如图2所示，包括设置于主控工作站中的时钟源发送�？椋柚糜谥骺毓ぷ髡局校糜诮度胧敝拥拿钍萃ü咚俅型ǖ酪来畏⑺透读母骷锻侠轮械耐侠陆涌诎澹灰约吧柚迷诟鞲鐾侠陆涌诎宓牡谝皇敝咏邮漳？椋糜诮邮罩骺毓ぷ髡净蛏霞锻侠路⑺偷那度胧敝拥拿钍荩坏谝皇敝踊指茨？椋糜诮邮盏拿钍葜校崛〕鍪敝樱坏谝皇敝臃⑺湍？椋糜诮崛〕龅氖敝油ü咚俅型ǖ婪址⒏录锻侠轮械耐侠陆涌诎澹坏诙敝臃⑺湍？椋糜诮崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ酪来畏址⒏侠轮械乃惺职坏诙敝咏邮漳？椋糜诮邮毡炯锻侠轮械氖职ü闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺荩坏诙敝踊指茨？椋糜诮邮盏纳闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鍪敝樱�
以及设置在各个数字包中的第一时钟接收�？椋糜诮邮胀侠陆涌诎寤蛏霞妒职⑺偷那度胧敝拥拿钍荩坏谝皇敝踊指茨？椋糜诮邮盏拿钍葜校崛〕鍪敝樱坏谝皇敝臃⑺湍？椋糜诮用钍葜刑崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ婪址⒏录妒职坏诙敝咏邮漳？椋糜诮邮障录妒职ü闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺荩坏诙敝踊指茨？椋糜诮邮盏乃度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鍪敝樱坏诙敝臃⑺湍？椋糜诮由闲惺葜刑崛〕龅氖敝油ü闲惺萃ǖ郎洗霞妒职蛲侠陆涌诎澹黄渲校舶猩柚玫谝皇敝咏邮漳？椤⒌谝皇敝踊指茨？椋舶谢拱ㄊ敝踊鼗纺？椋糜诮鍪敝油ü闲惺萃ǖ阑鼗分辽霞妒职�。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的拖缆接口板中还设置第一锁相环�？椋糜谠谕侠陆涌诎� 接收到嵌入时钟的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的各个数字包还可以设置第一锁相环�？椋糜谠谑职邮盏较滦忻钔ǖ老路⒌拿钍荩崛∏度氲氖敝雍螅敝咏刑岽亢腿ザ抖�。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的拖缆接口板中还可以设置第二锁相环�？椋糜谠谕侠陆涌诎褰邮盏剿錾闲惺萃ǖ郎洗纳闲惺荩崛∏度氲氖敝雍螅敝咏刑岽亢腿ザ抖怼Ｗ魑鲜鍪凳├慕徊礁慕骷锻侠轮械母鞲鍪职箍梢陨柚玫诙嗷纺？椋糜谠谑职邮盏缴闲惺萃ǖ郎洗纳闲惺荩崛∏度氲氖敝雍螅敝咏刑岽亢腿ザ抖恚渲校骷锻侠轮械奈舶胁簧柚玫诙嗷纺？�。上述锁相环�？榭梢杂行顺捎诖涓扇潘吹氖敝酉辔辉胍簦档托阅艿乃鹗ВＶし⑺褪敝拥母咧柿�。同时还可以提高时钟的驱动能力，满足长距离多级时钟传输的要求。本发明公开的另一个实施例中，提供了一种海洋地震勘测系统中时钟分发方法，应用于多拖缆系统中，如图3所示，包括S1、主控工作站将嵌入时钟的命令数据通过高速串行通道依次发送给级联的各级拖缆中的拖缆接口板；S2、各级电缆中的拖缆接口板接收到嵌入时钟的命令数据后，提取嵌入的时钟，并通过下行命令通道依次分发给本级拖缆中的所有数字包；S3、各级拖缆中的尾包接收到所述下行命令通道中的时钟后，将时钟通过上行数据通道依次经过本机拖缆上的各个数字包回环至本级拖缆中的拖缆接口板。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的拖缆接口板接收到嵌入时钟的命令数据，提取嵌入的时钟后，将时钟进行提纯和去抖动处理。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的各个数字包接收到下行命令通道下发的命令数据，提取嵌入的时钟后，将时钟进行提纯和去抖动处理。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆接口板接收到上行数据通道上传的上行数据，提取嵌入的时钟后，将时钟进行提纯和去抖动处理。作为上述实施例的进一步改进，各级拖缆中的各个数字包接收到上行数据通道上传的上行数据，提取嵌 入的时钟后，将时钟进行提纯和去抖动处理。
权利要求
1.一种海洋地震勘测系统中时钟分发的方法，应用于多拖缆系统中，包括 主控工作站将嵌入时钟的命令数据通过高速串行通道依次发送给级联的各级拖缆中的拖缆接口板； 各级电缆中的拖缆接口板接收到所述嵌入时钟的命令数据后，提取所述嵌入的时钟，并通过下行命令通道依次分发给本级拖缆中的所有数字包； 各级拖缆中的尾包接收到所述下行命令通道中的时钟后，将所述时钟通过上行数据通道依次经过本机拖缆上的各个数字包回环至本级拖缆中的拖缆接口板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于各级拖缆中的拖缆接口板接收到所述嵌入时钟的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于各级拖缆中的各个数字包接收到下行命令通道下发的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于各级拖缆接口板接收到所述上行数据通道上传的上行数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于各级拖缆中的各个数字包接收到上行数据通道上传的上行数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。
6.一种海洋地震勘测系统中时钟分发系统，应用于多拖缆系统中，包括 设置于主控工作站中的 时钟源发送�？椋柚糜谥骺毓ぷ髡局校糜诮度胧敝拥拿钍萃ü咚俅型ǖ酪来畏⑺透读母骷锻侠轮械耐侠陆涌诎澹� 以及设置在各个拖缆接口板的 第一时钟接收�？椋糜诮邮账鲋骺毓ぷ髡净蛏霞锻侠路⑺偷乃銮度胧敝拥拿钍荩� 第一时钟恢复�？椋糜诮邮盏乃雒钍葜校崛〕鏊鍪敝樱� 第一时钟发送�？椋糜诮鎏崛〕龅氖敝油ü咚俅型ǖ婪址⒏录锻侠轮械耐侠陆涌诎澹� 第二时钟发送�？椋糜诮鎏崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ酪来畏址⒏鐾侠轮械乃惺职� 第二时钟接收�？椋糜诮邮毡炯锻侠轮械氖职ü闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺荩� 第二时钟恢复�？椋糜诮邮盏乃錾闲惺萃ǖ郎洗那度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鏊鍪敝樱� 以及设置在各个数字包中的 第一时钟接收�？椋糜诮邮胀侠陆涌诎寤蛏霞妒职⑺偷乃銮度胧敝拥拿钍荩� 第一时钟恢复�？椋糜诮邮盏乃雒钍葜校崛〕鏊鍪敝樱� 第一时钟发送�？椋糜诮用钍葜刑崛〕龅氖敝油ü滦忻钔ǖ婪址⒏录妒职� 第二时钟接收模块，用于接收下级数字包通过上行数据通道上传的嵌入时钟的上行数据；第二时钟恢复�？椋糜诮邮盏乃度胧敝拥纳闲惺葜校崛〕鏊鍪敝樱� 第二时钟发送模块，用于将从上行数据中提取出的时钟通过上行数据通道上传给上级数字包或拖缆接口板； 其中，在上述模块中，尾包中设置第一时钟接收�？�、第一时钟恢复模块，所述尾包中还包括时钟回环�？椋糜诮鍪敝油ü闲惺萃ǖ阑鼗分辽霞妒职�。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于各级拖缆中的拖缆接口板中还设置第一锁相环�？椋糜谠谒鐾侠陆涌诎褰邮盏剿銮度胧敝拥拿钍荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖�。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于各级拖缆中的各个数字包还设置第一锁相环模块，用于在数字包接收到下行命令通道下发的命令数据，提取所述嵌入的时钟后，将所述时钟进行提纯和去抖动处理。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于各级拖缆中的拖缆接口板中还设置第二锁相环�？椋糜谠谕侠陆涌诎褰邮盏剿錾闲惺萃ǖ郎洗纳闲惺荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖怼�
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于各级拖缆中的各个数字包还设置第二锁相环�？椋糜谠谑职邮盏缴闲惺萃ǖ郎洗纳闲惺荩崛∷銮度氲氖敝雍螅鍪敝咏刑岽亢腿ザ抖恚渲校骷锻侠轮械奈舶胁簧柚盟龅诙嗷纺？椤�
全文摘要
本发明公开了一种海洋地震勘测系统中时钟分发的方法和系统，应用于多拖缆系统中，包括主控工作站将嵌入时钟的命令数据通过高速串行通道依次发送给级联的各级拖缆中的拖缆接口板；各级电缆中的拖缆接口板接收到嵌入时钟的命令数据后，提取嵌入的时钟，并通过下行命令通道依次分发给本级拖缆中的所有数字包；各级拖缆中的尾包接收到下行命令通道中的时钟后，将时钟通过上行数据通道依次经过本机拖缆上的各个数字包回环至本级拖缆中的拖缆接口板。本发明能够各个�？榈氖敝拥钠德室恢拢Ｖち撕Ｑ蟮卣鹂辈庀低车耐叫�。
文档编号G01V1/38GK103067152SQ20121057640
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者曾翔, 朱耀强, 阮福明, 黄龙君 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司
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