[發(fā)明專利]無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)及同步校準(zhǔn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110392039.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113296164A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王槐仁;王志敏;曹偉良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南奧成科技有限公司
• 主分類號(hào): G01V13/00
• 分類號(hào): G01V13/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙中科啟明知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43226
• 代理人: 匡治兵

本發(fā)明涉及一種無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)，包括至少一個(gè)相互串聯(lián)的一級(jí)采集網(wǎng)絡(luò)、二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)和控制終端，每一所述一級(jí)采集網(wǎng)絡(luò)包括一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)和與所述一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)相連的數(shù)個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)儀，二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)收集到多個(gè)一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)采集的數(shù)據(jù)后，通過(guò)二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)的高速網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至控制終端，所述控制終端對(duì)地震數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)。還設(shè)計(jì)一種采用無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)進(jìn)行同步校準(zhǔn)的方法本發(fā)明不僅大大提高了無(wú)線地震采集系統(tǒng)的使用范圍和施工效率，且實(shí)現(xiàn)了地震數(shù)據(jù)的無(wú)線實(shí)時(shí)采集與傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地震勘探領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)及同步校準(zhǔn)的方法。

背景技術(shù)

地震勘探法在陸地和海洋勘探石油和天然氣的主要手段，同時(shí)也是其他礦產(chǎn)資源的重要勘探方法，并廣泛應(yīng)用于研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工程地震勘探和檢測(cè)、地災(zāi)害預(yù)測(cè)等等方面。

傳統(tǒng)的高精度多道數(shù)字地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由若干地震檢波器﹑地震大線﹑地震記錄儀3部分組成。地震檢波器主要用于直接拾取人工或天然地震信號(hào)，并將振動(dòng)轉(zhuǎn)換成能被地震記錄儀采集的電信號(hào)形式。地震記錄系統(tǒng)對(duì)檢波器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行濾除干擾和增益放大控制，并將信號(hào)完整記錄下來(lái)。而地震大線用于檢波器和地震記錄儀之間的連接。由于傳統(tǒng)的有線地震勘探系統(tǒng)采用的有線連接，各通道同步采集和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸非常簡(jiǎn)單。

隨著無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，利用無(wú)線通訊技術(shù)發(fā)送指令和傳送采集數(shù)據(jù)的無(wú)線地震儀應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前應(yīng)用在地震數(shù)據(jù)采集和傳輸方面的無(wú)線通訊技術(shù)主要有藍(lán)牙、zigbee、WIFI、3G/4G/5G等。藍(lán)牙、zigbee因?yàn)闊o(wú)線數(shù)據(jù)傳輸帶寬不足、傳輸距離較近、無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸多通道數(shù)據(jù)等問(wèn)題，從而限制了儀器道數(shù)、排列布設(shè)范圍，所以較少投入實(shí)際使用。基于WIFI技術(shù)的無(wú)線地震儀在傳輸帶寬、實(shí)時(shí)傳輸?shù)染梢詽M足需求，在直線可視距離下WIFI傳輸距離和穩(wěn)定性都比較理想，但是檢波器排列之間若有建筑物遮擋，或者地表存在高低起伏等，均會(huì)影響WIFI信號(hào)傳輸距離和穩(wěn)定性，一般路由器WIFI傳輸最大距離在100～200米左右，對(duì)于更大的勘探場(chǎng)地?zé)o能為力。基于3G/4G/5G技術(shù)的無(wú)線地震儀在城市環(huán)境下使用非常方便，且在數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸及通訊距離均可滿足要求，但是石油地震勘探、工程地震勘探項(xiàng)目經(jīng)常在偏遠(yuǎn)地區(qū)，甚至無(wú)人區(qū)內(nèi)，場(chǎng)地周圍基站稀少，3G/4G/5G手機(jī)信號(hào)非常弱、甚至無(wú)信號(hào)覆蓋，因而在偏遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)常無(wú)法開(kāi)展工作。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)及同步校準(zhǔn)的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸節(jié)點(diǎn)式地震儀系統(tǒng)及同步校準(zhǔn)的方法，包括至少一個(gè)相互串聯(lián)的一級(jí)采集網(wǎng)絡(luò)、二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)和控制終端，每一所述一級(jí)采集網(wǎng)絡(luò)包括一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)和與所述一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)相連的數(shù)個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)儀，二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)收集到多個(gè)一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)采集的數(shù)據(jù)后，通過(guò)二級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)的高速網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至控制終端，所述控制終端對(duì)地震數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)。

作為優(yōu)選，所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)儀包括地震傳感器、信號(hào)放大/濾波調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、GPS定位和授時(shí)模塊、無(wú)線傳輸模塊、控制及存儲(chǔ)模塊，所述地震傳感器接收地震信號(hào)后，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào)放大/濾波調(diào)理電路進(jìn)行處理，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由無(wú)線傳輸模塊發(fā)送至無(wú)線控制主機(jī)。

作為優(yōu)選，所述一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)包括鋰電池及DC/DC穩(wěn)壓模塊、一級(jí)網(wǎng)觸發(fā)控制模塊、一級(jí)網(wǎng)GPS定位和授時(shí)模塊、一級(jí)網(wǎng)控制及存儲(chǔ)模塊，一級(jí)網(wǎng)無(wú)線控制主機(jī)還提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與控制終端的連接，將一級(jí)無(wú)線地震數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)儀采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至控制終端，控制終端對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。