具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字vsp系統(tǒng)及其地址配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)及其地址配置方法，包括地面數(shù)據(jù)采集站，N支內部均設有相互連接的主控CPU和RS485收發(fā)器的檢波器，以及均設置在檢波器內部且依次連接的RS485前端接口、單刀雙擲模擬開關和RS485后端接口；N支檢波器首尾依次連接，最前端的檢波器中的RS485前端接口與地面數(shù)據(jù)采集站連接，而RS485后端接口則與后部的檢波器中的RS485前端接口連接。本發(fā)明利用單刀雙擲模擬開關對RS485通信總線進行在線切斷與連接，實現(xiàn)了地面數(shù)據(jù)采集站對檢波器物理連接位置的在線檢測，使得檢波器具有任意組合級聯(lián)、相互替換的功能，極大地提高了數(shù)字VSP系統(tǒng)的靈活性和操作性。
【專利說明】具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)及其地址配置方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字VSP系統(tǒng)，具體涉及的是一種具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)及其地址配置方法。
【背景技術】
[0002]近年來，垂直地震剖面(VSP)勘探越來越受到國內外石油、天然氣等行業(yè)的青睞。VSP系統(tǒng)具有分辨率高和信噪比高的特點，但施工過程相對比較復雜，而且儀器效率低下，其主要原因在于:首先，檢波器布置在井下，需要輔助裝置(如推靠臂)來配合其實現(xiàn)與井壁充分接觸，因而儀器結構復雜、體積龐大，而且穩(wěn)定性不高；其次，在勘探過程中，必須手動設置每個檢波器的物理連接位置和通信地址，如此一來，操作過程較為繁瑣，容易出錯；再者，常規(guī)儀器通常不能擴展與剪裁，各支檢波器之間也不能任意組合級聯(lián)、相互替換，修理非常困難，系統(tǒng)維護成本高。因此，優(yōu)化VSP系統(tǒng)結構，提高儀器靈活性，降低施工難度，一直都是各地球物理勘探公司極力想解決的一項關鍵技術瓶頸。
[0003]針對VSP系統(tǒng)不能任意組合級聯(lián)檢波器、施工困難、穩(wěn)定性差等問題，國內外相關科研單位和應用單位曾對VSP常規(guī)儀器做了部分改進工作，在一定程度上增強了系統(tǒng)的靈活性?？v觀國內外VSP相關設備，目前主要有模擬和數(shù)字系統(tǒng)兩大類。
[0004]模擬VSP系統(tǒng)多數(shù)是由地面地震勘探設備直接改進而來，為提高其抗干擾能力和穩(wěn)定性，通常將檢波器、模擬傳輸電纜、承重鋼纜、密封氣管等設計為統(tǒng)一整體，整個檢波器串不可擴展與剪裁、不可更換檢波器相對位置，而且在使用過程中，如果其中一支檢波器異常，一般需要更換整支檢波器串，因此檢波器的維護成本極其高。
[0005]而隨著集成電路和數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，部分科研單位對數(shù)字VSP系統(tǒng)進行了初步嘗試，設計了一種基于直流電機的推靠臂結構，并將傳輸總線、承重鋼纜、電源總線等融合為單一電纜，極大降低了儀器的體積和重量，各傳感器拾取到的地震信號在檢波器中轉換成數(shù)字信號后，由電纜中的串行通信總線(如RS485)傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)采集站。相比模擬VSP系統(tǒng)而言，數(shù)字VSP系統(tǒng)可以避免由于直接傳輸模擬信號而產生固有的道間串音、工頻干擾，且檢波器可以在施工過程中臨時拆卸與組裝，極大降低了儀器搬運與施工成本。
[0006]然而，現(xiàn)有的數(shù)字VSP系統(tǒng)仍然存在著檢波器之間不可相互替換的缺點。從數(shù)字VSP系統(tǒng)工作原理來說，要想獲得清晰的可用于數(shù)據(jù)分析的單炮地震記錄，在施工之前，操作者必須清楚每個檢波器的物理布置位置和通信地址，且在整個施工過程中，不能隨意改變。如果因為某種原因而交換其中某兩支檢波器的物理連接位置，而恰好此時又在數(shù)據(jù)采集過程中，不能進行相應參數(shù)設置，則會導致采集到的單炮記錄出現(xiàn)同相軸混亂的現(xiàn)象。更重要的是，由于每支檢波器具有固定的通信地址，如果其中一支損壞，在將其替換后，必須要對所有檢波器的通信地址進行重新配置，整個過程極其繁瑣，需要專業(yè)拆卸工具，人力成本較高，且不適合施工人員現(xiàn)場操作。
[0007]綜上原因，由于數(shù)字VSP系統(tǒng)中的檢波器串不能任意組合級聯(lián)、且相互替換不靈活，因此也造成了儀器施工效率低下、系統(tǒng)維護困難，而由此帶來的后果則是給各應用單位帶來了非常巨大的經濟損失。
【發(fā)明內容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)及其地址配置方法，主要解決現(xiàn)有數(shù)字VSP系統(tǒng)中的檢波器串由于不能任意組合級聯(lián)、相互替換而導致儀器施工效率低、系統(tǒng)維護困難、企業(yè)經濟損失大的問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0010]具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，包括地面數(shù)據(jù)采集站及N支內部均設有相互連接的主控CPU和RS485收發(fā)器的檢波器，N為大于I的自然數(shù)，還包括均設置在檢波器內部的RS485前端接口、單刀雙擲模擬開關和RS485后端接口，其中:
[0011]N支檢波器首尾依次連接構成檢波器串；最前端的檢波器中的RS485前端接口外部通過RS485通信總線與地面數(shù)據(jù)采集站連接，該檢波器中的RS485后端接口外部通過RS485通信總線與后部的檢波器中的RS485前端接口外部連接；
[0012]所述RS485前端接口同時與RS485收發(fā)器的差分輸入端和單刀雙擲模擬開關的COM端口連接；
[0013]所述RS485后端接口與單刀雙擲模擬開關的NO端口連接；
[0014]所述單刀雙擲模擬開關的IN控制端與主控CPU的通用輸出引腳連接。
[0015]進一步地，所述地面數(shù)據(jù)采集站以及N支檢波器之間均通過鎧裝電纜連接，而檢波器中的RS485前端接口和RS485后端接口均與鎧裝電纜中的RS485通信總線連接。
[0016]作為優(yōu)選，所述RS485收發(fā)器的型號為ADM2582E。
[0017]再進一步地，所述單刀雙擲模擬開關的型號為SGM3002，其引腳8接5V電源，并通過并聯(lián)的電容Cl和極性電容C2接數(shù)字地DGND，該單刀雙擲模擬開關的引腳3也接數(shù)字地DGND0
[0018]更進一步地，所述單刀雙擲模擬開關的引腳NC1、NC2之間通過匹配電阻Rl連接。
[0019]根據(jù)上述結構，本發(fā)明還提供了該數(shù)字VSP系統(tǒng)的檢波器動態(tài)地址配置方法，包括以下步驟:
[0020]S1:系統(tǒng)上電復位后，各支檢波器中的主控CPU均控制各自的單刀雙擲模擬開關將對應的RS485后端接口與后部的檢波器中的RS485前端接口斷開，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢；
[0021]S2:與地面數(shù)據(jù)采集站連接的最前端，也即物理連接位置為I的檢波器收到指令并進行回復，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為I的檢波器地址配置為“0x01”；
[0022]S3:地面數(shù)據(jù)采集站利用點對點通信地址“0x01”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為I的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，將物理連接位置為2的檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站連通；
[0023]S4:地面數(shù)據(jù)采集站再次利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢；[0024]S5:物理連接位置為2的檢波器收到指令并進行回復，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為2的檢波器地址配置為“0x02”；
[0025]S6:地面數(shù)據(jù)采集站利用點對點通信地址“0x02”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為2的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，將物理連接位置為3的檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站連通；
[0026]S7:依次重復步驟S4?S6，對剩余的檢波器進行地址配置，直到地面數(shù)據(jù)采集站查詢不到有未配置地址的檢波器在線為止，此時，各支檢波器便具有與其物理連接位置相對應的點對點通信地址，并在后續(xù)統(tǒng)一采用該地址進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0027]本發(fā)明的設計原理在于，其是利用單刀雙擲模擬開關在線連接與斷開檢波器RS485通信總線來獲取檢波器的物理連接位置，并據(jù)此采用廣播通信地址和點對點通信地址配合的方式，實現(xiàn)所有檢波器依次接入通信總線并由地面數(shù)據(jù)采集站動態(tài)配置其通信地址。
[0028]在系統(tǒng)上電復位后，各支檢波器中的主控CPU通用輸出引腳均默認為低電平，單刀雙擲模擬開關在低電平連通方向弓I腳控制下，強制切斷各自檢波器與其下級檢波器中的RS485通信總線連接，并在地址配置之前，禁止對單刀雙擲模擬開關進行操作，保證在任何時候只能有一個未配置地址的檢波器直接與地面數(shù)據(jù)采集站連接。并且，在物理連接位置上，該檢波器一定處于所有已配置完通信地址檢波器的下級和所有未配置檢波器的上級，據(jù)此原理可以實現(xiàn)對各檢波器物理連接位置進行依次定位?；谶@個基礎上，地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址依次對各檢波器進行“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”查詢和探測檢波器，并發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，完成上級檢波器的通信地址配置，然后利用其點對點通信地址對上級檢波器模擬開關進行操作，實現(xiàn)與下級檢波器的連接，然后再依次對各檢波器在線接入RS485通信總線和動態(tài)地址分配的全部過程。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0030](I)本發(fā)明系統(tǒng)設計合理，構思巧妙，設計流程簡潔，施工方便。
[0031](2)本發(fā)明在檢波器中設置了 RS485前端接口、單刀雙擲模擬開關、RS485后端接口，并通過有效的線路連接和設計，使得檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站之間形成了在線連接與斷開的關系，并利用該種設計原理，確保在未配置通信地址之前，所有的主控CPU均控制對應的單刀雙擲模擬開關在線切斷RS485通信總線，保證只有一個未配置地址的檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站連接，并對地面數(shù)據(jù)采集站的指令進行回復，如此逐層漸進，既能為每支檢波器準確配置動態(tài)地址，又能排除檢波器之間的干擾。
[0032](3)本發(fā)明中，由于系統(tǒng)中所有的檢波器是在系統(tǒng)上電復位后再進行動態(tài)地址配置的，因而對檢波器的設置數(shù)量沒有限制，整個系統(tǒng)可任意擴展與剪裁，其操作相當便捷，系統(tǒng)的適應性非常高，可完全適用于大多數(shù)不同等級的垂直地震剖面勘探。
[0033](4)本發(fā)明采用了動態(tài)地址的分配方法，實現(xiàn)了檢波器在線動態(tài)地址配置功能，在通信地址配置以前，各支檢波器完全一樣，可以相互替換、任意組合級聯(lián)，并且在配置地址后，即使其中的某支檢波器出現(xiàn)了損壞，在將其替換后，由于地面數(shù)據(jù)采集站會時刻發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，因此，當該替換后的檢波器被查詢到之后，地面數(shù)據(jù)采集站便會通過點對點通信地址的配置方式，重新單獨為替換后的檢波器配置通信地址(例如原先配置地址為“0x02”的檢波器出現(xiàn)損壞并進行替換，則替換后的檢波器被分配到的通信地址依然為“0x02”)。如此一來，便大幅提高了整個系統(tǒng)的靈活性，降低系統(tǒng)維護成本，提高儀器施工效率，并極大地減少了企業(yè)的經濟損失，因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
[0034](5)本發(fā)明采用鎧裝電纜將各級部件進行連通，由于鎧裝電纜比一般電纜具有更強的機械強度及更好的抗腐蝕能力，因而更適用于巖石層區(qū)的直埋敷設。
[0035](6)本發(fā)明中RS485收發(fā)器和單刀雙擲模擬開關采用的型號分別為ADM2582E和SGM3002，其中，ADM2582E型號的收發(fā)器由于集成了隔離技術和DC/⑶電源，因而可以大幅減少PCB板的面積，使得PCB的布局更易于設計，并且該種收發(fā)器還具備過熱關斷的特性，能夠防止輸出短路及過高的電源溫度，保護芯片不受損壞；而SGM3002型號的單刀雙擲模擬開關在斷開后泄漏的電流非常微弱(通常只有InA)，完全確保了人員和設備的安全，因此，RS485收發(fā)器和單刀雙擲模擬開關選用的型號進一步優(yōu)化了整個檢波器的性能。
[0036](7)本發(fā)明實用性強，穩(wěn)定性好，應用廣泛，其具有很高的實用價值，適于在地球物理勘探儀器領域中推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明實現(xiàn)檢波器動態(tài)地址配置的電路原理圖。
[0039]圖3為本發(fā)明-實施例中上電復位時刻系統(tǒng)地址配置的初始狀態(tài)示意圖。
[0040]圖4為本發(fā)明-實施例中檢波器I地址配置完成后的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。
[0041]圖5為本發(fā)明-實施例中檢波器2地址配置完成后的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。
[0042]圖6為本發(fā)明-實施例中檢波器3地址配置完成后的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。
[0043]圖7為本發(fā)明-實施例中檢波器4地址配置完成后的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。
[0044]圖8為本發(fā)明-實施例的同相軸示意圖。
[0045]其中，附圖標記對應的零部件名稱為:
[0046]1-地面數(shù)據(jù)采集站，2-鎧裝電纜，3-檢波器。
【具體實施方式】
[0047]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0048]實施例
[0049]如圖1、2所示，本發(fā)明應用于地球物理勘探儀器領域，其主要由地面數(shù)據(jù)采集站I及多支內部均具有相互連接的主控CPU和RS485收發(fā)器的檢波器3構成。多支檢波器通過鎧裝電纜2首尾依次連接構成檢波器串，每支檢波器中均設有依次連接的RS485前端接口、單刀雙擲模擬開關和RS485后端接口，最前端的檢波器中的RS485前端接口外部也通過鎧裝電纜與地面數(shù)據(jù)采集站I連接，而該最前端的檢波器中的RS485后端接口則與后部(即下級)的檢波器中的RS485前端接口連接，依次類推。鎧裝電纜兼作承重、數(shù)據(jù)傳輸和電源傳輸三種功能，檢波器中的RS485前端接口和RS485后端接口均與鎧裝電纜中的RS485通信總線連接。[0050]本發(fā)明中的RS485前端接口和RS485后端接口均采用雙口插座，而RS485收發(fā)器和單刀雙擲模擬開關優(yōu)選采用的型號則分別為ADM2582E、SGM3002。每支檢波器中，RS485前端接口同時與RS485收發(fā)器的差分輸入端(即引腳A、B)和單刀雙擲模擬開關的COM端口連接；RS485后端接口與單刀雙擲模擬開關的NO端口連接；單刀雙擲模擬開關的IN控制端口則與地面數(shù)據(jù)采集站連接。如圖2所示，具體地說，所述RS485前端接口的引腳A同時與RS485收發(fā)器的引腳A(即引腳18)和單刀雙擲模擬開關的引腳COMl (即引腳6)連接，該RS485前端接口的引腳B則同時與RS485收發(fā)器的引腳B (即引腳17)和單刀雙擲模擬開關的引腳COM2 (即引腳10)連接。所述RS485后端接口的引腳A與單刀雙擲模擬開關的引腳NOl (即引腳4)連接，該RS485后端接口的引腳B與單刀雙擲模擬開關的引腳N02 (即引腳2)連接。而單刀雙擲模擬開關的引腳INl (即引腳I)與引腳IN2(即引腳5)則同時與主控CPU的通用輸出引腳連接，并且該單刀雙擲模擬開關的引腳8(即電源引腳)接5V電源，同時該引腳8還通過并聯(lián)的電容Cl和極性電容C2接數(shù)字地DGND，而該單刀雙擲模擬開關的引腳3 (即引腳GND)也接數(shù)字地DGND。此外，在信號傳輸時，為了避免信號的反射和回波，單刀雙擲模擬開關的引腳NC1、NC2(即引腳7、9)之間還通過匹配電阻Rl連接，本實施例中，該匹配電阻Rl的阻值為120歐姆。
[0051]按照上述硬件結構，下面本實施例以數(shù)字VSP系統(tǒng)中設置四個檢波器構成的檢波器串為例，對本發(fā)明中檢波器的動態(tài)地址配置流程進行詳細介紹。
[0052]如圖3?7所示，系統(tǒng)上電復位后，各支檢波器中的主控CPU均控制各自的單刀雙擲模擬開關將對應的RS485后端接口與后部的檢波器中的RS485前端接口斷開，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢。由于單刀雙擲模擬開關將RS485前端接口與RS485后端接口斷開，因而此時只有與地面數(shù)據(jù)采集站連接的最前端，也即物理連接位置為I的檢波器處于可探測狀態(tài)并能夠接收到指令，其他檢波器無法探測。物理連接位置為I的檢波器接收到指令并進行回復，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為I的檢波器地址配置為“0x01”，如圖4所示。
[0053]配置完成后，地面數(shù)據(jù)采集站利用點對點通信地址“0x01”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為I的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，此時，整個通信總線上連接有地面數(shù)據(jù)采集站、點對點通信地址為“0x001”的物理檢波器1、未配置地址的物理連接位置為2的檢波器三個可通信節(jié)點，且該物理連接位置為2的檢波器處于可探測狀態(tài)。
[0054]接著，地面數(shù)據(jù)采集站再次利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢。在該狀態(tài)下，物理連接位置為2的檢波器收到指令并進行回復，物理連接位置為I的檢波器由于已經配置過地址，雖然也收到查詢指令，但不會進行回復。然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為2的檢波器地址配置為“0x02”，配置完成后，該檢波器2將具有與物理連接位置對應的點對點通信地址，如圖5所
/Jn ο
[0055]而后，地面數(shù)據(jù)采集站再次利用點對點通信地址“0x02”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為2的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，將物理連接位置為3的檢波器接入通信總線，然后再次循環(huán)上述步驟，給物理連接位置為3的檢波器進行地址配置，最后再以同樣的方式給物理連接位置為4的檢波器進行地址配置，如圖6、7所示。而當?shù)孛鏀?shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢時，由于所有的檢波器均已配置過地址，因而不再有檢波器進行回復，此時，系統(tǒng)便完成了對通信總線上的所有檢波器進行在線動態(tài)地址配置。
[0056]在上述整個地址配置過程中，查詢“是否有未配置地址的檢波器直接連接到RS485通信總線上”和“點對點通信地址配置”指令使用廣播通信地址“OxFF”，所有連接到通信總線上的檢波器(包括已配置過地址的和未配置地址的)均可收到該類指令，但最多只有一個未配置地址的檢波器產生回復。發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令和后期數(shù)據(jù)通信，統(tǒng)一使用各檢波器與其物理連接位置對應的點對點通信地址，因此，在未配置地址以前，不能對各檢波器的單刀雙擲模擬開關進行操作，也不能進行數(shù)據(jù)傳輸，保證了地址配置過程的穩(wěn)定性和確定性，避免多個檢波器對同一廣播指令同時產生回復而導致的配置失敗。
[0057]上述四支檢波器按照物理位置從上到下依次排列，地面某震源產生的震動，通過地面不同路徑傳輸?shù)礁鱾€檢波器處。由于傳輸?shù)讲煌瑱z波器的地震波行程不一樣，因而每個檢波器接收到的地震波初至也不一樣，但仍然具有一定規(guī)律，如果按照物理連接位置將不同檢波器接收到的地震波放置在一張地震剖面圖(即單炮記錄)上，就可以清楚看到一條明顯的拋物線狀同相軸，如圖8所示，圖8的數(shù)字1、2、3、4分別表示物理連接位置為I?4的檢波器記錄的同相軸。通過圖8可以看出，本發(fā)明在實現(xiàn)任意組合級聯(lián)、相互替換的基礎上，可以很好地獲得清晰的可用于數(shù)據(jù)分析的單炮地震記錄，沒有出現(xiàn)同相軸混亂的現(xiàn)象，因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，技術進步十分明顯。
[0058]上述實施例僅為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例，不應當用以限制本發(fā)明的保護范圍，但凡在本發(fā)明的主體設計思想和精神下所作出的任何毫無實質意義的改動和潤色，或是進行等同置換的技術方案，其所解決的技術問題實質上與本發(fā)明一致的，也應當屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，包括地面數(shù)據(jù)采集站(I)及N支內部均設有相互連接的主控CPU和RS485收發(fā)器的檢波器(3)，N為大于I的自然數(shù)，其特征在于，還包括均設置在檢波器(3)內部的RS485前端接口、單刀雙擲模擬開關和RS485后端接口，其中: N支檢波器首尾依次連接構成檢波器串；最前端的檢波器中的RS485前端接口外部通過RS485通信總線與地面數(shù)據(jù)采集站連接，該檢波器中的RS485后端接口外部通過RS485通信總線與后部的檢波器中的RS485前端接口外部連接； 所述RS485前端接口同時與RS485收發(fā)器的差分輸入端和單刀雙擲模擬開關的COM端口連接； 所述RS485后端接口與單刀雙擲模擬開關的NO端口連接； 所述單刀雙擲模擬開關的IN控制端與主控CPU的通用輸出引腳連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，其特征在于，所述地面數(shù)據(jù)采集站以及N支檢波器之間均通過鎧裝電纜(2)連接，而檢波器中的RS485前端接口和RS485后端接口均與鎧裝電纜中的RS485通信總線連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，其特征在于，所述RS485收發(fā)器的型號為ADM2582E。
4.根據(jù)權利要求3所述的具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，其特征在于，所述單刀雙擲模擬開關的型號為SGM3002，其引腳8接5V電源，并通過并聯(lián)的電容Cl和極性電容C2接數(shù)字地DGND ，該單刀雙擲模擬開關的引腳3也接數(shù)字地DGND。
5.根據(jù)權利要求4所述的具有檢波器動態(tài)地址配置功能的數(shù)字VSP系統(tǒng)，其特征在于，所述單刀雙擲模擬開關的引腳NC1、NC2之間通過匹配電阻Rl連接。
6.一種數(shù)字VSP系統(tǒng)的檢波器動態(tài)地址配置方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:系統(tǒng)上電復位后，各支檢波器中的主控CPU均控制各自的單刀雙擲模擬開關將對應的RS485后端接口與后部的檢波器中的RS485前端接口斷開，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢； 52:與地面數(shù)據(jù)采集站連接的最前端，也即物理連接位置為I的檢波器收到指令并進行回復，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為I的檢波器地址配置為“0x01”； 53:地面數(shù)據(jù)采集站利用點對點通信地址“0x01”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為I的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，將物理連接位置為2的檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站連通； 54:地面數(shù)據(jù)采集站再次利用廣播通信地址“OxFF”發(fā)送“是否有未配置地址的檢波器連接到通信總線上”的查詢指令，對所有檢波器進行在線查詢； 55:物理連接位置為2的檢波器收到指令并進行回復，然后地面數(shù)據(jù)采集站利用廣播通信地址“OxFF”，發(fā)送“點對點通信地址配置”指令，對該物理連接位置為2的檢波器地址配置為“0x02”； 56:地面數(shù)據(jù)采集站利用點對點通信地址“0x02”發(fā)送“打開單刀雙擲模擬開關”指令，打開物理連接位置為2的檢波器中的單刀雙擲模擬開關，將物理連接位置為3的檢波器與地面數(shù)據(jù)采集站連通； S7:依次重復步驟S4~S6，對剩余的檢波器進行地址配置，直到地面數(shù)據(jù)采集站查詢不到有未配置地址的檢波器在線為止，此時，各支檢波器便具有與其物理連接位置相對應的點對點通信 地址，并在后續(xù)統(tǒng)一采用該地址進行數(shù)據(jù)傳輸。
【文檔編號】G01V1/22GK104007471SQ201410265392
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】李懷良, 庹先國, 劉勇, 沈統(tǒng), 蔣鑫, 陽林鋒, 毛小波, 賀春艷 申請人:西南科技大學