[實用新型]微動采集設備及無線遙測系統

有效

• 申請號: 201920286677.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN210666042U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 唐學峰;胡鑫;俞小露;楊陽;陳靜
• 申請（專利權）人: 合肥國為電子有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/22;G01V13/00;G01S19/25
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本實用新型公開了一種微動采集設備及無線遙測系統，屬于地震儀電子技術領域，包括其連接在拾震器的輸出端，包括數據采集模塊、數據處理模塊、網口轉發模塊、GPS模塊和數據存儲模塊，拾震器輸出端連接數據采集模塊，數據采集模塊和GPS模塊均與數據處理模塊連接，數據處理模塊、網口轉發模塊和數據存儲模塊均連接至嵌入式Linux系統平臺。通過GPS衛星標準的時間信號自動地、實時地對內部時鐘信號進行校正，可在長時間數據采集中確保各微動采集設備進行數據采集的同步性。

技術領域

本實用新型涉及地震儀電子技術領域，特別涉及一種微動采集設備及無線遙測系統。

背景技術

在自然條件下，地球表面的任何地方均存在一種微小的振幅和特定的周期振動，這些信號在物探中通常稱之為微動，微動沒有特定的震源，由不同方向的入射波集合而成。利用臺陣觀測系統記錄地面微弱振動，再利用數據處理方法從微動數據中提取瑞雷波相速度頻散曲線，進而反演獲得地層橫波速度結構信息，這種地球物理探測方法通常稱為微動探測。微動探測利用天然源即可實現，無需人工震源，避免了有源地震對環境造成的損壞，是資源勘探的重要技術手段。

目前，基于線纜的集中式勘探儀器和無纜存儲式儀器均可用于微動探測。集中式勘探常利用線纜將各拾震器連接在數據采集器上，再將拾震器分散布設臺陣觀測系統，這種儀器不足在于收到線纜的約束，使得野外微動臺陣布線困難，尤其是復雜地形地區，人力成本高，無法滿足大范圍臺陣布設及復雜地形微動探測的需求。

無纜存儲式儀器是一種自主式節點數據采集站，在施工過程中，采集的數據存儲在采集站中，施工結束后，將儀器中存儲的數據進行下載，再根據要求合成最終需要的數據文件。

首先，無纜存儲式儀器設備輕便，野外布設方便、高效，不受地表等自然環境的影響，能夠適用各種復雜地表條件需求，可用于微動探測需求。但普通的無纜存儲式儀器是難以用于微動探測的，這是由于微動信號振動幅值很微小，任何自然現場和人為因素對信號幅值的影響很大，采集的數據中難免會攜帶周圍環境的干擾，如車輛通信、人類活動、施工振動、天氣變化等，普通的無纜存儲式儀器中的信號采集系統可能的零點漂移、電纜干擾等引起噪聲，甚至有些設備自身噪聲信號已近湮沒了能表征地層信息的微動信號成分，導致無法進行有效的微動勘探，因此數據采集系統的硬件設計顯得極為重要。

其次，目前已有的無纜存儲式儀器通常是當施工結束后，導出數據再進行數據解釋分析，但這種工作模式缺乏遠程、實時、可靠的監控記錄和野外現場質量監控手段。因此也不利于微動探測，同時考慮到微動探測的影響因素眾多，現場人員無法及時評價數據質量，為了保證數據質量，需進行冗長的數據采集時間，從而降低了施工效率，甚至會導致返工。

為了解決現場微動數據質量監控，遠程遙測終端控制器作為分布式監控系統中常用的一種，其應用越來越普及。遙測是將天然源背景噪聲信號近距離采集傳輸至遠距離的計算機工作站來實現遠距離測試的技術。在地震勘探系統中，遙測系統包括拾震器、通信設備和數據處理設備。數據采集設備和信號傳輸技術是遙測的兩項關鍵技術，數據采集設備的采樣精度、可靠性以及通信系統的傳輸速度和抗干擾能力等決定了遙測系統的性能。

目前，遙測系統中的通信設備常用的三種近距離無線傳輸技術有ZigBee、藍牙(Buletooth)和WiFi，這三種無線傳輸技術均存在一些不足，如傳輸范圍小、數據傳輸率低、覆蓋范圍有限和移動性不佳等狀態。雖然WiFi具有傳輸速率快，在野外可以用架設基站的方式來拓撲無線局域網絡的覆蓋面積，通過采集站中集成WiFi模塊與基站建立連接，但是在實際勘探應用匯總基站架設繁瑣，尤其是對大范圍的微動臺陣觀測系統，需要更多的基站，將嚴重影響施工進度，同時在地形復雜的野外環境下，其傳輸速度及可靠性難以得到有效保證。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決上述背景技術中存在的問題，提高微動勘探的準確性。