本论文所研究的大型地震勘探系统是分析地下岩层构造的系统级设备,是地震勘探法的核心。地震勘探系统通常包含采集站、电源站和交叉站三个重要的部分,电源站作为地震勘探系统的中间级,其研究对地震勘探系统的发展有着重要意义。本论文主要对电源站的关键技术进行研究,包括高速通信接口、自主通信协议、同步采集以及链路冗余方式。基于以上关键点,提出了电源站的设计方案,从电源站的硬件实现和软件设计两方面进行阐述。本论文的主要工作如下:1.对地震勘探的发展历程进行介绍,阐述了目前地震勘探系统的研究现状。在此基础上,提出了本文的研究内容以及研究意义。2.对地震勘探的工作原理进行简单介绍,分析了地震勘探系统的拓扑结构、冗余方式以及时钟同步方式,并提出了电源站的系统设计方案。3.完成了电源站的硬件电路设计,包括通信接口电路、电源电路、存储电路以及辅助电路。对高速通信的物理接口设计进行分析,并简单介绍了本文电源电路的设计方案。4.完成了电源站系统软件的设计,软件采用Verilog HDL进行编写,完成了基于类令牌环协议的电源站节点以及采集站主节点的程序设计,实现了电源站链路与交义站间的通信以及采集站链路的控制管理。5.对电源站进行测试分析,完成电源站的单机测试。在实验室环境下与交叉站、采集站进行系统联调,模拟地震勘探系统的工作过程。本文完成了电源站样机的设计,经过测试,电源站可以同时支持四路采集站,实现了电源站之间、电源站与交叉站之间200Mbps的通讯。总体而言,本文的设计方案具有通信速率快、带宽利用率高、时钟同步性强的特点,具备了地震勘探系统中间级的功能,为后续地震勘探系统的研究和设计做好铺垫。