一种固体电缆检波器测试装置和方法与流程

1.本发明涉及海洋石油地震勘探领域，具体涉及一种固体电缆检波器测试装置和方法。


背景技术：

2.海洋地震勘探通常是通过人工激发地震波，由拖曳在物探船后面的数条长达12km的固体电缆接收地层反射波。固体电缆是具有高可靠性和卓越声学性能的固体海缆设备，被誉为目前海上拖缆中最耐用而且可靠的拖缆阵列，由于固体电缆的应用，提高了海洋地震勘探系统的可靠性,缩短了采集周期,使得地震船的生产能力进一步提高，生产成本进一步降低。
3.固体电缆具有结实可靠的外形和内部设计，采用完全的固体结构，具有抗压碎、抗刺穿、抗冲击能力，防止了固体电缆的断裂和挤压，在收放过程中，外皮不易穿破和损坏。此外，固体电缆还具有如下优良特性：在临界海况/气象条件下，提高了噪音标准和抗噪声性能；分布式的防水电子元件设计，增强了抗干扰能力；采用环保材料对环境无污染；冗余数据传输，双重供电，提高了数据采集和传输的可靠性；方便在船上做常规保养和维修等。
4.在实际应用中，需要对固体电缆检波器极性指标进行检测，测试固体电缆内部检波器的极性是否正确，用于判定电缆工作段的指标，现有技术中虽然研制出了成熟了固体电缆产品，但针对固体电缆检波器极性指标进行检测尚未有所涉及。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种固体电缆检波器测试装置和方法。
6.根据本发明的一个方面，提供了一种固体电缆检波器测试装置，包括：声源模块、包含有标准检波器的数据采集模块以及判定模块；
7.声源模块，用于将音频数据转换为声波信号，供所述标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集所述声波信号；
8.数据采集模块，用于获取所述标准检波器采集到的第一通道数据和所述待测电缆检波器采集到的第二通道数据；
9.判定模块，用于设置起跳检测阈值，并根据所述起跳检测阈值、所述第一通道数据以及所述第二通道数据判定所述待测电缆检波器与所述标准检波器之间的极性关系。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种固体电缆检波器测试方法，包括：
11.将音频数据转换为声波信号，供所述标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集所述声波信号；
12.获取所述标准检波器采集到的第一通道数据和所述待测电缆检波器采集到的第二通道数据；
13.设置起跳检测阈值，并根据所述起跳检测阈值、所述第一通道数据以及所述第二
通道数据判定所述待测电缆检波器与所述标准检波器之间的极性关系。
14.根据本发明的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
15.所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述一种固体电缆检波器测试方法对应的操作。
16.根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述一种固体电缆检波器测试方法对应的操作。
17.根据本发明的一种固体电缆检波器测试装置和方法，该装置包括声源模块、包含有标准检波器的数据采集模块以及判定模块；声源模块用于将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号；数据采集模块用于获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据；判定模块用于设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。该装置通过判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系，能够测试固体电缆内部检波器极性是否正确，从而用于判定固体电缆工作段的指标。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
19.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
20.图1示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试装置的结构示意图；
21.图2示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试装置的测试箱体结构示意图；
22.图3示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试装置的测试箱体底部示意图；
23.图4示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试装置的电路结构示意图；
24.图5示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试方法流程图；
25.图6示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.图1示出了本发明一种固体电缆检波器测试装置，图2示出了本发明实施例提供的一种固体电缆检波器测试装置的测试箱体结构示意图，如图1和图2所示，固体电缆检波器测试装置包括：声源模块110、中空腔体120、测试箱体130、包含有标准检波器的数据采集模块140、数据处理模块150以及判定模块160。
28.声源模块110，用于将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号。
29.具体地说，该装置通过固定声源(如喇叭、功放等)产生音频数据，该音频数据通过声源模块转换为一定频率的声波信号，如135hz的声波信号，标准检波器通道和待测电缆检波器通道采集到声波信号后分别传输到固体电缆测试装置中的数据采集模块140。
30.在一种可选的方式中，该装置还包括：中空腔体120，用于放置待测电缆并包裹住待测电缆中的待测电缆检波器；其中，中空腔体的宽度与待测电缆的直径一致，中空腔体的长度与待测电缆中待测电缆检波器的长度一致。
31.为了保护和固定本装置各个模块，更方便直观的反应本装置的状态信息，该装置还可以包括测试箱体130，图2和图3分别为测试箱体的立体结构示意图和底部示意图，其中，测试箱体130可分为上、下两部分，测试箱体130的上部分设置有声源模块110、中空腔体120、包含有标准检波器的数据采集模块130、数据处理模块140以及判定模块150，测试箱体130的下部分为中空腔体120。测试箱体130壳体外部还设置有液晶显示屏、功能按键以及功放(喇叭)等硬件；其中，液晶显示屏、功能按键可以设置于测试箱体130上方，显示屏可以选用3.5寸tft-lcd液晶屏，该液晶显示屏用于显示测试模块电池电量、操作基本信息，以便直观的反应本装置的状态信息；功能按键可包括本装置电源开关以及声波发生开关等，测试箱体130侧面设置有无线传输模块天线接口，可无线传输标准检波器的第一通道数据至判定模块。
32.测试箱体下部分为中空腔体120，中空腔体120的两侧宽度与待测电缆的直径一致，中空腔体120的长度与待测电缆中待测电缆检波器的长度一致，从而形成效果为腔体能完全包裹住待测电缆检波器。
33.数据采集模块140，用于获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据。
34.在一种可选的方式中，该装置还包括：数据处理模块150，用于对第一通道数据和第二通道数据进行去直流信号和归一化处理。
35.图4为一种固体电缆检波器测试装置的电路结构示意图，如图4所示，声源模块110包括功放(功率放大器)和喇叭；数据采集模块140包括标准检波器和数据采集电路，其中数据采集电路用于采集标准检波器的第一通道数据和待测电缆检波器的第二通道数据，对第一通道数据和第二通道数据通过单片机进行放大、模数转换处理(ad转换)；数据处理模块150对第一通道数据和第二通道数据进行去直流信号和归一化处理，处理后的第一通道数据可通过无线传输模块无线传输给判定模块160，第二通道数据可通过固定电缆有线传输给判定模块160，以便判定模块160进行统一运算。
36.判定模块160，用于设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。
37.在一种可选的方式中，判定模块160进一步用于：将第一通道数据和/或第二通道
数据中的多个数据点依据绝对值从大到小的顺序进行排序，并从排序结果中选取排列最前的预设数量的数据点作为目标数据点；依据目标数据点的平均值，设置起跳检测阈值。
38.具体地说，判定模块160设置有判定算法，根据该判定算法将第一通道数据和/或第二通道数据中的多个数据点依据绝对值从大到小的顺序进行排序，并从排序结果中选取排列最前的预设数量的数据点作为目标数据点；例如，从第一通道数据和/或第二通道数据里取10个绝对值最大的数据点作为目标数据点，分别为a1，a2,
…
,an；其中，n＝1,2,
…
,10。在一种可选的实施方式中，可直接计算目标数据点的平均值。在另一种可选的实施方式中，也可先去除a1，a2,
…
,an中绝对值最大的若干点，例如去除两个点，并求剩余8个点的平均值，记为p*a
max_avg
。
39.进一步地，依据目标数据点的平均值，设置起跳检测阈值为ac，其中ac＝p*a
max_avg
，0《p《1；p可依据实际场景设定一个合理值。
40.在一种可选的方式中，判定模块160进一步用于：设置多个采样点，并遍历采样点，判断当前所遍历的采样点在第一通道数据中所对应的第一采样数据的绝对值和在第二通道数据中所对应的第二采样数据的绝对值是否都大于起跳检测阈值；若是，则遍历结束，并记录该采样点所对应的第一采样数据的第一极性符号和该采样点所对应的第二采样数据的第二极性符号，依据第一极性符号和第二极性符号确定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系；若否，则遍历下一个采样点。
41.在一种可选的方式中，判定模块160进一步用于：判断第一极性符号与第二极性符号是否一致；若是，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性一致；若否，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性相反。
42.具体地说，判定模块160设置多个采样点，并遍历采样点，判断当前所遍历的采样点在第一通道数据中所对应的第一采样数据的绝对值和在第二通道数据中所对应的第二采样数据的绝对值是否都大于起跳检测阈值ac；若是，则遍历结束，并记录该采样点所对应的第一采样数据的第一极性符号和该采样点所对应的第二采样数据的第二极性符号，继续判断第一极性符号与第二极性符号是否一致；若极性符号一致，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性一致；若极性符号不一致，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性相反。
43.该装置还包括电源模块，电源模块为固体电缆检波器测试装置的各个模块提供电能，电源模块具体可包括供电电池和电源转换电路，供电电池具体可包括锂电池，电源模块中的电源转换电路将锂电池的供电电压转换成固体电缆检波器测试装置自身电路工作所需的电压。
44.另外，该装置还可包括无线传输模块，用于与固体电缆测试系统进行无线通信，接收其下发的信号，以及上传自身采集的数据等。
45.采用本实施例的装置，该装置包括声源模块、包含有标准检波器的数据采集模块以及判定模块；声源模块用于将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号；数据采集模块用于获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据；判定模块用于设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。该装置通过判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系，能够测试固体电缆
内部检波器极性是否正确，从而用于判定固体电缆工作段的指标。
46.图5示出了本发明一种固体电缆检波器测试方法实施例的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
47.步骤510：将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号。
48.在一种可选的方式中，在步骤510之前，该方法还包括：通过中空腔体放置待测电缆并包裹住待测电缆中的待测电缆检波器。
49.步骤520：获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据。
50.在一种可选的方式中，步骤520之后，该方法还包括：对第一通道数据和第二通道数据进行去直流信号和归一化处理。
51.步骤530：设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。
52.在一种可选的方式中，步骤530进一步包括：将第一通道数据和/或第二通道数据中的多个数据点依据绝对值从大到小的顺序进行排序，并从排序结果中选取排列最前的预设数量的数据点作为目标数据点；依据目标数据点的平均值，设置起跳检测阈值。
53.在一种可选的方式中，步骤530进一步包括：设置多个采样点，并遍历采样点，判断当前所遍历的采样点在第一通道数据中所对应的第一采样数据的绝对值和在第二通道数据中所对应的第二采样数据的绝对值是否都大于起跳检测阈值；若是，则遍历结束，并记录该采样点所对应的第一采样数据的第一极性符号和该采样点所对应的第二采样数据的第二极性符号，依据第一极性符号和第二极性符号确定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系；若否，则遍历下一个采样点。
54.在一种可选的方式中，步骤530进一步包括：判断第一极性符号与第二极性符号是否一致；若是，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性一致；若否，则判定待测电缆检波器与标准检波器的极性相反。
55.采用本实施例的方法，通过将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号；获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据；设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。该方法通过判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系，能够测试固体电缆内部检波器极性是否正确，从而用于判定固体电缆工作段的指标。
56.本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种固体电缆检波器测试方法。
57.可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作：
58.将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号；
59.获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据；
60.设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。
61.图6示出了本发明计算设备实施例的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。
62.如图6所示，该计算设备可以包括：
63.处理器(processor)、通信接口(communications interface)、存储器(memory)、以及通信总线。
64.其中：处理器、通信接口、以及存储器通过通信总线完成相互间的通信。通信接口，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器，用于执行程序，具体可以执行上述一种固体电缆检波器测试方法实施例中的相关步骤。
65.具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
66.处理器可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。服务器包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
67.存储器，用于存放程序。存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
68.程序具体可以用于使得处理器执行以下操作：
69.将音频数据转换为声波信号，供标准检波器和待测电缆中的待测电缆检波器采集声波信号；
70.获取标准检波器采集到的第一通道数据和待测电缆检波器采集到的第二通道数据；
71.设置起跳检测阈值，并根据起跳检测阈值、第一通道数据以及第二通道数据判定待测电缆检波器与标准检波器之间的极性关系。
72.在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
73.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
74.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
75.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
76.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
77.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
78.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。