工程地震仪中数据集中器的研究与实现

摘要

工程地震仪是一种勘探深度近数百米范围内的地震勘探仪器，其广泛用于矿产﹑水文地质﹑工程地质等领域，实现地基、路基下的地质结构勘探。随着国家对重大基础设施建设的投入增加，需要开展大量的地质勘探工作，加之我国本属于地质灾害高发区、群发区，给工程地震仪的研发和应用提供了广阔的市场。随着数字化技术在工程地震仪中应用，所采集和传输的数据量较大，数据的高效传输直接关系到勘探效率。因此，本文提出了一种基于FPGA技术的并行传输数据集中器设计方案，自主研发了数据集中器的电路及逻辑系统。
　　本文主要完成了以下工作：
　　①根据地质勘探的工作原理，建立相应的并行数据传输模型和电路系统架构；
　　②设计工程地震仪中数字检波器的控制电路系统，完成了数据缓存、传输逻辑设计；
　　③设计工程地震仪中数据集中器电路系统，完成了高速并行传输逻辑设计；
　　④开展了工程地震仪的数据传输功能测试，其测试结果达到技术指标要求。
　　经过实际工程勘探测试，所设计的数据集中器缩短了数据传输时间，提升了勘探效率。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 论文的主要内容及技术路线

2 数字地震仪实现方案

2.1 地震仪数据传输系统方案研究

2.2 地震仪多通道数据需求分析

2.3 多通道数据传输系统的模型建立

2.4 核心逻辑器件的选型

3 数字检波器数据缓存及传输设计

3.1 数字检波器电路设计

3.2 数字检波器逻辑架构设计

3.3 检波器数据缓冲单元逻辑设计

3.4 检波器数据传输逻辑单元的设计

3.5 检波器实物组装

4 数据集中器电路设计

4.1 数据集中器电路架构设计

4.2 接口汇总板电路设计

4.3 高速传输电路设计

5 数据集中器逻辑设计

5.1 逻辑架构

5.2 接口汇总板逻辑设计

5.3 高速传输板逻辑设计

6 测试与性能分析

6.1 单检波器存储与传输测试

6.2 数据集中器测试

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的相关论文目录

B. 作者在攻读硕士学位期间申请的相关专利目录

C. 作者在攻读硕士学位期间参加的相关科研项目