一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器制造技术

一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，SATA控制模块(1)转发配置命令、配置参数至数据、处理后的地震采集数据、拖缆状态数据至对应模块，命令解析模块(4)解析配置命令、配置参数，命令发送模块(5)转发解析后的配置命令、配置参数至海洋物探水下拖缆，数据接收模块(6)将采集的地震采集数据、拖缆状态数据送至数据核心处理模块(3)，数据核心处理模块(3)解析采集的地震采集数据、拖缆状态数据，振子数据抽取模块(2)抽取地震采集数据、拖缆状态数据并送至外部显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据传输控制器技术，特别是一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器。
技术介绍
目前，地球物理勘探技术对三维高精度勘探的需求越来越大，高分辨率的三维地震勘探技术也在不断发展。地震数据采集与记录系统是高分辨率的三维地震勘探中最关键的设备，海洋地球物理勘探包括对地震数据的采集和记录，海洋地球物理勘探水下拖缆数据上传时，需要在船载系统中对电缆数据进行接收处理并实现系统控制能力。一般一条拖缆需要与一个拖缆数据控制器相配对，现有的拖缆数据控制器一般基于大型数据读出机箱中的插件实现，如CompactPCI、VME等，从而实现单缆或多缆的数据控制处理，具有体积大、结构复杂、价格高的问题。中国在海洋油气田勘探中应用的地震数据采集与记录系统是从国外进口的设备，如美国INPUT/OUTPUT公司的MSX系统，法国SERCEL公司的SYNTRAK960系统等仪器设备，该类仪器都是基于传统的工业计算机VME总线结构，体积较大，结构复杂，技术相对落后，拖缆道间距较大，而且数据采集量小，传输速度较慢，必须用专用读出机箱进行数据的控制处理，已经不适应应用于高分辨率地震勘探。因此需要研发一种结构简洁、传输速率高并且具有较强的可扩展性的接口控制器来替代现有的拖缆数据控制器。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器。本专利技术的技术解决方案是：一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，包括SATA控制模块、振子数据抽取模块、数据核心处理模块、命令解析模块、命令发送模块、数据接收模块、高速缓存模块，其中SATA控制模块，通过SATA接口接收外部发送的配置命令后送至命令解析模块、外部发送的配置参数后送至数据核心处理模块；对地震采集数据、拖缆状态数据进行编码、串行化、CRC计算后通过SATA接口发送至外部；所述的配置命令包括海洋物探水下拖缆的采集参数、工作模式、自检信息；所述的配置参数包括抽取率；命令解析模块，接收配置命令、配置参数后进行解析，将解析后的配置命令、配置参数送至命令发送模块，将解析得到的配置参数中的抽取率送至数据核心处理模块；命令发送模块，接收配置命令、配置参数后按照海洋物探拖缆数据格式进行按照编码、串行化，并发送至海洋物探水下拖缆；数据接收模块，接收海洋物探水下拖缆发送回的地震采集数据、拖缆状态数据后进行解串、解码后送至数据核心处理模块；所述的拖缆状态数据包括海洋物探水下拖缆使用时长、工作电压监测值；数据核心处理模块，接收配置参数后将配置参数送至命令解析模块、配置参数中的抽取率送至振子数据抽取模块；将接收到的地震采集数据、拖缆状态数据存储于高速缓存，从高速缓存读取地震采集数据、拖缆状态数据进行解析，并送至SATA控制模块；振子数据抽取模块，按照抽取率对数据核心处理模块接收到的地震采集数据、拖缆状态数据进行抽取，将抽取到的地震数据、拖缆状态数据发送至外部控制控制终端站并显示。所述的SATA控制模块包括SATA接口、时钟和数据恢复单元、并行化单元、SATA主控制单元、串行化单元，其中SATA接口，接收外部发送的配置命令、配置参数后组成SATA串行数据送至时钟和数据恢复单元；将串行化后的地震采集数据、拖缆状态数据送至外部；时钟和数据恢复单元，接收到SATA串行数据后进行接收时钟和数据恢复，分离得到接收时钟、配置命令、配置参数，将接收时钟送至并行化单元、SATA主控制单元，将配置命令、配置参数送至并行化单元；并行化单元，将接收时钟作为同步时钟驱动，对接收到配置命令、配置参数进行并行化处理后，将并行化的配置命令送至命令解析模块，将并行化的配置参数送至数据核心处理模块；SATA主控制单元，将接收时钟作为同步时钟驱动；接收数据核心处理模块发送的地震采集数据、拖缆状态数据，进行编码、CRC计算后后送至串行化单元；串行化单元，对地震采集数据、拖缆状态数据进行串行化处理，并送至SATA接口单元。所述的振子数据抽取模块包括数据抽取单元、网络数据交换单元，其中数据抽取单元，接收抽取率，然后按照抽取率对数据核心处理模块接收到的地震采集数据、拖缆状态数据进行抽取，将抽取得到的地震采集数据、拖缆状态数据进行打包，并将得到的数据包发送给网络数据交换单元；网络数据交换单元，将得到的数据包送至外部控制控制终端站并显示。所述的数据核心处理模块包括核心处理单元、数据地址缓冲单元、第一数据缓冲单元、高速缓存乒乓控制单元、第一高速缓存读写控制单元、第二高速缓存读写控制单元，第一高速缓存读写控制单元、第二高速缓存读写控制单元结构功能完全相同，其中核心处理单元，接收配置参数后将配置参数送至命令解析模块，接收配置参数中的抽取率并送至振子数据抽取模块；接收地震采集数据、拖缆状态数据后送至数据地址缓冲单元；数据地址缓冲单元，接收地震采集数据、拖缆状态数据并存储；第一数据缓冲单元，将解析后的地震采集数据、拖缆状态数据送至SATA控制模块；高速缓存乒乓控制单元，采用乒乓缓冲机制控制第一高速缓存读写控制单元、第二高速缓存读写控制单元依次读取数据地址缓冲单元中的地震采集数据、拖缆状态数据；采用乒乓缓冲机制控制第一高速缓存读写控制单元、第二高速缓存读写控制单元依次读取高速缓存模块存储的地震采集数据、拖缆状态数据；接收地震采集数据、拖缆状态数据后进行解析并送至第一数据缓冲单元；第一高速缓存读写控制单元，读取数据地址缓冲单元中的地震采集数据、拖缆状态数据并送至高速缓存模块存储；读取高速缓存模块的地震采集数据、拖缆状态数据并送至高速缓存乒乓控制单元；第二高速缓存读写控制单元，读取数据地址缓冲单元中的地震采集数据、拖缆状态数据并送至高速缓存模块存储；读取高速缓存模块的地震采集数据、拖缆状态数据并送至高速缓存乒乓控制单元。所述的命令解析模块包括命令解析单元、数字包命令寄存器，其中命令解析单元，接收配置命令、配置参数后进行解析，将解析后的配置命令、配置参数送至数字包命令寄存器，将解析得到的配置参数中的抽取率送至数据核心处理模块；数字包命令寄存器，将解析后的配置命令、配置参数送至命令发送模块。所述的命令发送模块包括编码单元、第一驱动单元，其中编码单元，接收配置命令、配置参数后按照海洋物探拖缆数据格式进行按照编码后送至驱动单元；驱动单元，对编码后的配置命令、配置参数进行串行化后送至海洋物探水下拖缆。所述的数据接收模块包括第二驱动单元、解码单元、第二数据缓冲单元，其中第二驱动单元，接收海洋物探水下拖缆发送回的地震采集数据、拖缆状态数据后进行解串，并送至解码单元；解码单元，对地震采集数据、拖缆状态数据进行解码后送至第二数据缓冲单元；第二数据缓冲单元，接收解码后的地震采集数据、拖缆状态数据并送至数据核心处理模块。所述的海洋物探拖缆数据格式为10b/8b格式。所述的时钟和数据恢复单元对接收到SATA串行数据进行接收时钟和数据恢复之前需要进行10b/8b转换。所述的振子数据抽取模块通过百兆以太网口将抽取到的地震数据、拖缆状态数据送至外部控制控制终端站并显示。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术通过采用SATA接口作为海洋物探拖缆数据控制器的接口，解决了原拖缆控制器给予传统工业计算机VME总线结构，体积大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，其特征在于包括SATA控制模块(1)、振子数据抽取模块(2)、数据核心处理模块(3)、命令解析模块(4)、命令发送模块(5)、数据接收模块(6)、高速缓存模块(7)，其中SATA控制模块(1)，通过SATA接口接收外部发送的配置命令后送至命令解析模块(4)、外部发送的配置参数后送至数据核心处理模块(3)；对地震采集数据、拖缆状态数据进行编码、串行化、CRC计算后通过SATA接口发送至外部；所述的配置命令包括海洋物探水下拖缆的采集参数、工作模式、自检信息；所述的配置参数包括抽取率；命令解析模块(4)，接收配置命令、配置参数后进行解析，将解析后的配置命令、配置参数送至命令发送模块(5)，将解析得到的配置参数中的抽取率送至数据核心处理模块(3)；命令发送模块(5)，接收配置命令、配置参数后按照海洋物探拖缆数据格式进行按照编码、串行化，并发送至海洋物探水下拖缆；数据接收模块(6)，接收海洋物探水下拖缆发送回的地震采集数据、拖缆状态数据后进行解串、解码后送至数据核心处理模块(3)；所述的拖缆状态数据包括海洋物探水下拖缆使用时长、工作电压监测值；数据核心处理模块(3)，接收配置参数后将配置参数送至命令解析模块(4)、配置参数中的抽取率送至振子数据抽取模块(2)；将接收到的地震采集数据、拖缆状态数据存储于高速缓存(7)，从高速缓存(7)读取地震采集数据、拖缆状态数据进行解析，并送至SATA控制模块(1)；振子数据抽取模块(2)，按照抽取率对数据核心处理模块(3)接收到的地震采集数据、拖缆状态数据进行抽取，将抽取到的地震数据、拖缆状态数据发送至外部控制控制终端站并显示。...

【技术特征摘要】
1.一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，其特征在于包括SATA控制模块(1)、振子数据抽取模块(2)、数据核心处理模块(3)、命令解析模块(4)、命令发送模块(5)、数据接收模块(6)、高速缓存模块(7)，其中SATA控制模块(1)，通过SATA接口接收外部发送的配置命令后送至命令解析模块(4)、外部发送的配置参数后送至数据核心处理模块(3)；对地震采集数据、拖缆状态数据进行编码、串行化、CRC计算后通过SATA接口发送至外部；所述的配置命令包括海洋物探水下拖缆的采集参数、工作模式、自检信息；所述的配置参数包括抽取率；命令解析模块(4)，接收配置命令、配置参数后进行解析，将解析后的配置命令、配置参数送至命令发送模块(5)，将解析得到的配置参数中的抽取率送至数据核心处理模块(3)；命令发送模块(5)，接收配置命令、配置参数后按照海洋物探拖缆数据格式进行按照编码、串行化，并发送至海洋物探水下拖缆；数据接收模块(6)，接收海洋物探水下拖缆发送回的地震采集数据、拖缆状态数据后进行解串、解码后送至数据核心处理模块(3)；所述的拖缆状态数据包括海洋物探水下拖缆使用时长、工作电压监测值；数据核心处理模块(3)，接收配置参数后将配置参数送至命令解析模块(4)、配置参数中的抽取率送至振子数据抽取模块(2)；将接收到的地震采集数据、拖缆状态数据存储于高速缓存(7)，从高速缓存(7)读取地震采集数据、拖缆状态数据进行解析，并送至SATA控制模块(1)；振子数据抽取模块(2)，按照抽取率对数据核心处理模块(3)接收到的地震采集数据、拖缆状态数据进行抽取，将抽取到的地震数据、拖缆状态数据发送至外部控制控制终端站并显示。2.根据权利要求1所述的一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，其特征在于：所述的SATA控制模块(1)包括SATA接口(11)、时钟和数据恢复单元(12)、并行化单元(13)、SATA主控制单元(14)、串行化单元(15)，其中SATA接口(11)，接收外部发送的配置命令、配置参数后组成SATA串行数据送至时钟和数据恢复单元(12)；将串行化后的地震采集数据、拖缆状态数据送至外部；时钟和数据恢复单元(12)，接收到SATA串行数据后进行接收时钟和数据恢复，分离得到接收时钟、配置命令、配置参数，将接收时钟送至并行化单元(13)、SATA主控制单元(14)，将配置命令、配置参数送至并行化单元(13)；并行化单元(13)，将接收时钟作为同步时钟驱动，对接收到配置命令、配置参数进行并行化处理后，将并行化的配置命令送至命令解析模块(4)，将并行化的配置参数送至数据核心处理模块(3)；SATA主控制单元(14)，将接收时钟作为同步时钟驱动；接收数据核心处理模块3发送的地震采集数据、拖缆状态数据，进行编码、CRC计算后后送至串行化单元(15)；串行化单元(15)，对地震采集数据、拖缆状态数据进行串行化处理，并送至SATA接口单元(11)。3.根据权利要求1或2所述的一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，其特征在于：所述的振子数据抽取模块(2)包括数据抽取单元(21)、网络数据交换单元(22)，其中数据抽取单元(21)，接收抽取率，然后按照抽取率对数据核心处理模块(3)接收到的地震采集数据、拖缆状态数据进行抽取，将抽取得到的地震采集数据、拖缆状态数据进行打包，并将得到的数据包发送给网络数据交换单元(22)；网络数据交换单元(22)，将得到的数据包送至外部控制控制终端站并显示。4.根据权利要求1或2所述的一种基于SATA接口的海洋物探拖缆数据控制器，其特征在于：所述的数据核心处理模块(3)包括核心处理单元(31)、数据地址缓冲单元(32)、第一数据缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜晗，华波，宋明玉，李遥，高菲，陈国才，陈曦，汪潇，张可立，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，北京优科海青技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11