CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用
2019年4月扬探装备第29卷第2期
CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用
段昌平"翟立新吴少平刘鹏飞 简 勇
(东方地球物理公司国际勘探事业部张建军创新工作室，河北涿州072750)
段昌平•翟立新，吴少平，刘鹏飞，简勇.CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用.物探装备.2019,29(2):80- 83
摘要 CX-508是508XT 地震采集仪器系统的重要野外地面设备之一，它集合了原428XL 系统中的电源站和交叉站 的全部功能，有效地减少了野外设备的类别，减轻了野外设备的维护负担。特别是其独特的冗余技术功能，为大道 数高效采集实现“零停工”提供了技术保障。本文简要地介绍了 CX-5O8在508XT 系统中的各种功能。
关键词 508XT  CX-508 冗余网络高效
Duan  Changping, Zhai  Lixin< Wu  Shaoping, Liu  Pengfei  and  Jian  Yong. Function  description  and  application  of  CX- 508 in  seismic  data  acquisition  system. EGP,2019,29(2) ：80-83
Abstract  The  full  functions  of  power  station  and  crossing  station  in  the  original  428XL  system  have  effectively  re ­duced  the  types  of  field  equipment  and  the  maintenance  burden  of  field  equipment. Especially  its  unique  redundant  technical  function  provides  technical  guarantee  for  high-efficiency  collection  of  highway  number  to  achieve  "zero  shutdown". This  paper  briefly  introduces  various  functions  of  CX-508 in  508XT  system.
Key  words  508XT  » CX-508♦ redundant, networks, efficient
0引言
508XT 是Sercel 公司推出的新款的地震勘探系
统，也是目前先进的陆上地震勘探采集系统。相比
于上一代的428XL 系统,508xt 在硬件方面做出了 巨大的改进，其中最明显的改变是取消了交叉站和 电源站，改而以CX-508(Concentrator ，简称CX)来 代替两者。CX 集合了电源站和交叉站的全部功
图1 CX-5O8实物外形图能，既能用于给采集站供电，也能用于连接光纤并进
行数据的存储和传输，其独特冗余功能为大道数高 效采集实现“零停工”提供了有力的技术保障，图1 为CX-508的实物外形图。1 CX-508的接口和LED 指示灯介绍
1. 1 CX-508 的接口
CX-508有7个接口，分别为：(1) 2个电源接口：用于连接外部12V 电瓶供
电，这2个电源接口支持热拔插；
(2) 2个FM4大线接口 ：分别标记了 “Low
port"和"High  port"，用于连接采集链；
(3) 2个光缆线接口 ：光缆连接口，用于排列线
之间的跨接；
(4) 1个XDP 扩展口 ：可以用于连接外部GPS
设备、电台设备、数据回收设备或者其他测试设备。
1. 2 CX-508的LED 指示灯说明
CX-508 ±有6个LED 指示灯，供野外人员对
设备的工作状态进行简易判断，方便野外使用。不
*段昌平，男，工程师.1983年出生.2010年毕业于长江大学信号与处理专业，
现从事地震勘探仪器操作工作.
第29卷第2期段昌平等：CX-508在地震数据采集系统中的功能和应用81
同的指示灯都有“常亮”、“闪烁”和“关闭”三种状态。
(1)2个电源指示灯，标志为13a和M b，分别对应相应电源接口。正常情况下，电源指示灯为绿。
1)绿常亮：表示所对应的电源接口所连接的电瓶电压正常，且该电源接口被激活；
2)绿闪烁：表示所对应的电源接口所连接的电源电压过低或过高，此时该电源接口未被激活。
3)关闭状态：表示所对应的电源接口没有连接电瓶。
(2)2个光纤连接指示灯，标志为“1A”和“TB”，分别对应相应的光纤接口。通常光纤连接指示灯为绿。
1)绿常亮：表示所对应的光纤接口已经被激活并且与另一台CX的光纤口连接并通信；
2)绿闪烁：表示所对应的光纤接口已经被激活但是没有侦测到与之相通信的CX；
3)关闭状态：表示所对应的光纤接口没有被激活。
(3)1个GPS状态指示灯，标志为产，正常显示为蓝。
1)蓝常亮：表示该CX已经锁定了GPS且信号良好；
2)蓝闪烁：表示该CX目前正在尝试锁定GPS信号；
3)关闭状态：说明该CX内部没有启动完全，还在进行初始化。
(4)1个外部接口指示灯，用于显示XDP接口的状态，标志为烬。正常情况下为橙。
1)橙常亮：侦测到XDP口连接有其他设备，并且相互之间能够正常的通信；风流倜傥玉树临风
2)橙闪烁：侦测到XDP口连接有其他设备，但是相互无法正常的通信；
3)关闭状态：说明没有在XDP口侦测到连接有其他设备。
2CX-508的工作模式
在正常生产中，CX有三种工作模式:“Connect­ed”模式,“QC only"模式以及“Autonomous”模式。用户在野外根据需要配备一定的设备，应用于不同的生产环境。
(1)Connected模式：在这种模式下，生产中的CX-5O8直接通过一定数量的电缆和光缆组成的路径连接到仪器车上的仪器主机系统，生产中所产生的QC数据和地震数据全部通过大线和光缆直接传回到主
机。图2中的L1线中的CX-508即工作于此模式。
(2)QC only模式：在这种模式下，生产中的CX-508不直接通过大线和光缆组成的路径连接到主机，而是在排列断开处，使用激光设备进行通信。此时，CX仅仅将QC数据通过激光信号传送回主机，生产中所产生的地震数据全部存储在CX-508里。图2中的L2线中的CX不直接与服务器连接，只是通过激光通信将QC数据传回到1.1线，地震数据存贮在CX-508中，处于QC only模式。
(3)Autonomous模式：在这种模式下，生产中的CX-508不通过任何方式和主机产生通信。处于此模式下的排列将会自主采集，生产中所产生的QC数据和地震数据全部存储在CX里，等待排列恢复后，数据将自动的传回主机，或者也可以安排野外人员使用数据回收工具对数据进行回收。图2中的L3线此时与主机之间没有任何通信，QC数据和地震数据全部储存在CX中，此时处于Autonomous 模式。
在大道数高效采集中，野外排列往往分布于数百平方公里的野外，同一排列内可能会存在多种不同的地理环境。CX拥有的不同工作模式使得小队在野外可以更为灵活设计和布设排列，以便于应对各种复杂的施工环境。
3CX-508的冗余功能
CX-508在设计上实现了采集设备供电、采集设
82杨探装备2019年
英雄空雾峰
备时钟同步、数据传输和存储的冗余功能，这些冗余功能的设计是508XT系统在大道数高效生产中能
够实现"Zero down time"（零停工）的关键功能。
3.1供电冗余
在野外生产中-CX-508外接12V电瓶给采集站供电。在采样率为2ms,FDU-508之间的电缆长度为30m的情况下，两个CX之间可以支持最多80道FDU-508进行稳定工作。当两个CX之间的FDU-508超过80道时，排列将会变得不稳定，并且排列的耗电量将会急剧增加。
为了实现“零停工”，保证采集设备的不间断供电，CX的供电单元具有冗余功能。如图3所示，正常情况下，C1和C2两台CX将同时给两者之间的FDU-508供电，但是当发生排列断线时，CX将会自动的进行分段供电，即给连接于本身的排列段进行供电，保证所有采集站不会断电，可以继续进行采集。此时，不能直接与主机进行通信的排列自主进入Autonomous模式，所有数据存储在CX里。
Cl,C2同时给中间的FDU-508供电
C1供电〃C2供电
断线
C2
图3CX-508的供电冗余
CX供电的冗余设计使得野外排列更加稳定，在受到外部干扰时拥有更好的抗干扰性
3.2GPS同步授时冗余功能
不同于428XL系统,508xt系统的野外排列的时钟不再来自服务器，而是由CX给各自所连接的线段提供，因此5O8xt的采集时钟更加精准。与供电功能相类似，CX的时钟同步同样具有冗余功能：当某个CX的GPS出现异常时，其所在的线段可以从改CX相邻的其他CX获取同步时钟，图4为CX 的同步示意图。
C1］同步时钟来目C1或C2|C2|影时瞬目C2或C3L a
图4CX-508的同步冗余
3.3数据冗余功能
为了实现“零停工”，CX的数据传输和存储同样具有冗余功能。在生产中突然发生排列断线时，部分CX将会暂时无法与主机进行通信，但是断线排列将会继续采集（采集站的供电依然正常的情况下），生产数据将会暂时存放在CX的内部存储中，或者自动寻新的数据传输路径回传数据到主机。
图5CX-5O8的数据冗余功能
C13
C33
如果野外排列如图5所示，L1和L2线除了中间的CX使用了光缆跨接外，首尾两端的CX同样使用光缆进行跨接，这样L1和L2线形成了一个回路，而其他排列只是在中间CX使用光缆跨接。如果在同一时刻发生了图5中的1、2和3处位置的断线，数据传输会发生如下变化：
L1线的断线排列采集的数据会从C13号CX 流经C23号CX，从L2线返回到主机，重新寻新路径的过程会在10s内完成，因此基本上不影响数据的回传。这种自动重新寻数据回传的功能，在5O8XT中称为“多路回传”功能；
L3线的断线排列采集的数据则会存储到C33号CX，等待L3线排列修复后重新回传到主机，该功能在508XT中称为“本地存储”功能。使用“本地存储”功能，单个的CX在2ms采样，100道采集，每天工作24h的情况下，可以连续存储4天的地震数据，足以满足正常生产需求；
L4线的断线排列由于没有连接到任何CX，没有相应的电源供应，这部分排列将会停止采集，导致地震数据丢失。
因此，使用508灯系统施工时，为了实现“零停工”，最好在线束首尾两端都连接上CX，至于线束首尾之间是否使用光缆跨接，可根据野外实际情况设计。
江西旅游4CX-508的网络功能
在野外生产中,508XT系统通过CX将所有的野
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外设备组合成一个大的通信网络，每一个CX都是一个网络节点。根据CX所处的位置不同，在整个网络中，CX拥有以下三种不同的身份。
(1)SubnetServer：给网络中每一个子网分配IP 地址区间；
(2)IPServer：从SubnetServer请求IP地址区间，并给子网内的CX分配去确切的IP地址；
(3)IPClient：网络成员，从IPServer获取确切的IP地址。
每一个CX可能同时拥有多个身份，并且这些身份是根据它们的位置自动获取的。图6为野外排列中CX的IP地址分配示意。
图6野外CX的IP地址分配
在图6中，C1,C2,C3三束线分别为3个单独的子网。C11号CX的身份首先是SubnetServer，它负责给这三个单独的子网分配IP范围，同时C11号CX又是C1子网的IPServer，负责给C12.C13和C14分配确定的IP地址，同时响应他们的要求；C21和C31号CX分别是各自子网的IPServer，负责给子网内的其他CX分配IP地址；类似于C12号的其他CX则属于IPClient。CX网络身份和IP地址不是固定的，而是随着位置的变化而自动变化，每次重新加电后都有可能会自动变化。
通过野外设备的网络化，特别是在大道数高效采集中,508XT能够更为灵活的管理整个排列中的设备单元。在排列断线后，原有的数据回传路径被破坏，此时CX会根据排列的设置，自动为地震数据在整个网络中寻其他的路径继续回传。如果无法到相应的回传路径，数据将会被保存在最近的一个CX的
关于桥的成语内部存储中，保证地震数据不会丢失，从而实现“零停工”。
5结束语古代尊称对方的妻子叫什么
CX-508是508XT系统中的重要野外设备。它集合了电源站和交叉站的功能，利用其强大的冗余功能，可以合理地给采集单元供电，并利用自身的GPS功能给野外排列提供采集时钟，根据排列配置智能的实现数据多路回传和本地存储，为其在大道数高效采集中有效实现“零停工”提供强有力的技术支持。
参考文献
[1]Sercel公司.508XT培训手册[M].2015.
收稿日期:2018-12-06
(上接第79页)
ROV节点收放技术的成功应用，确保复杂海域(悬崖、陡坡、暗礁等)节点的有效布设；同时，使用ROV回收节点有效避免了节点设备丢失，保障了节点回收率，确保了采集资料完整性，为BGP在印尼复杂海域某海底节点项目的成功运作，提供了有力的保障，同时为复杂海域海底节点地震资料采集项目的运作及质量控制方面积累了宝贵的经验。
感谢中海辉固公司在项目中提供的技术服务与支持；感谢BGP8611B队各位领导和同事在项目施工过程中提供的支持；感谢中国石油东方地球物理公司丁冠东、梁宝军、张小明等领导和同事在文章撰写中提供的指导与帮助。
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参考文献
[1]丁冠东.节点与有缆采集系统联合应用的一体化采集
新实践[C].SPG/SEG国际地球物理会议论文集，2014.
[2]何进勇.节点采集技术在复杂水域地震资料采集中的
应用[J].物探与化探,2014:93-95.
[3]晏勇，马培茹，王道炎.深海ROV及其作业系统综述
[J].机器人,2005(01):82-89.
收稿日期：
2018-12-29

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