[發(fā)明專利]一種隧道主動源地震波無線采集、終端、系統(tǒng)、方法及介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110911145.7
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113608255A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐巖;李堯;張寶利;劉叢林;田連輝;顧佳俊;唐華偉;黑爽
• 申請（專利權(quán)）人: 山東智巖探測科技有限公司
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/24;G01V1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種隧道主動源地震波無線采集終端，其特征在于包括：

控制模塊，用于無線模塊、采樣模塊、延時消除模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、電源模塊、時鐘模塊、CPLD模塊的管理及采樣數(shù)據(jù)的讀取；

無線模塊，用于與無線接入主站、上位機進行無線通信，包括接收無線接入主站下發(fā)的啟動采樣指令或觸發(fā)完成指令或接收上位機下發(fā)的上傳數(shù)據(jù)指令并將數(shù)據(jù)傳輸至上位機；

采樣模塊，用于在收到啟動采樣指令或觸發(fā)完成指令后對檢波器輸出進行AD采樣；

延時消除模塊，包括時間記錄模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；

其中，時間記錄模塊，用于記錄采樣時間Ts和采樣回溯時間Tb，并將采樣時間Ts減去采樣回溯時間Tb，即Tc＝Ts-Tb；

數(shù)據(jù)處理模塊，包括存儲區(qū)1和存儲區(qū)2，將無線模塊在收到啟動采樣指令后采樣回溯時間Tb時長內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)存儲于存儲區(qū)1，將無線模塊整個采樣時間Ts內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)存儲區(qū)2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道主動源地震波無線采集終端，其特征在于：

當無線模塊接收到無線接入主站下發(fā)的啟動采樣指令后，采樣模塊進行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)存儲至存儲區(qū)1，當無線模塊接收到無線接入主站下發(fā)的觸發(fā)完成指令后，停止將AD數(shù)據(jù)存儲至存儲區(qū)1，并記錄此時指針1的位置，此時指針1的位置為當前采樣率Sr和采樣回溯時間Tb所對應(yīng)全部4個通道、每個通道4字節(jié)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)N1，即N1＝Sr*Tb*4*4；然后開始將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在存儲區(qū)2，存儲區(qū)2為當前采樣率Sr和采樣時間Ts所對應(yīng)全部4個通道、每個通道4字節(jié)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)N2，即N2＝Sr*Ts*4*4，存儲區(qū)2在起始處為回溯數(shù)據(jù)預(yù)留出所需的空間N1，數(shù)據(jù)存儲指針2從存儲區(qū)2的N1處向后移動，當移動到存儲區(qū)2的末尾處后表示已達到采樣時間Ts，無線采集終端停止采樣，此時存儲區(qū)2內(nèi)存儲數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)N3＝Sr*Tc*4*4；

根據(jù)收到觸發(fā)指令時指針1的停止位置，將存儲區(qū)1中長度為N1的數(shù)據(jù)按照時間先后順序重新排列并拷貝到存儲區(qū)2的起始處；此時存儲區(qū)2內(nèi)的數(shù)據(jù)為采樣回溯時間Tb所對應(yīng)數(shù)據(jù)N1與觸發(fā)后的采樣時間Tc所對應(yīng)數(shù)據(jù)N3之和，即采樣時間Ts對應(yīng)的數(shù)據(jù)N2。

3.一種隧道主動源地震波無線采集方法，其特征在于：

接收無線接入主站下發(fā)的啟動采樣指令，在收到啟動采樣指令后對檢波器的輸出進行AD采樣；

將采樣的AD數(shù)據(jù)存儲在存儲區(qū)1中；

接收到無線接入主站下發(fā)的觸發(fā)完成指令后，停止將AD數(shù)據(jù)存儲至存儲區(qū)1，并記錄此時指針1的位置，然后開始將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在存儲區(qū)2；其中存儲區(qū)2在起始處為回溯數(shù)據(jù)預(yù)留出所需的空間N1，數(shù)據(jù)存儲指針2從存儲區(qū)2的N1處向后移動；

經(jīng)過采樣時間Ts后停止采樣；

根據(jù)收到觸發(fā)指令時指針1的停止位置，將存儲區(qū)1中長度為N1的數(shù)據(jù)按照時間先后順序重新排列并拷貝到存儲區(qū)2的起始處；

接收上位機下發(fā)的上傳數(shù)據(jù)指令；

將存儲區(qū)2的采樣數(shù)據(jù)上傳至上位機。

4.一種隧道主動源地震波無線采集系統(tǒng)，其特征在于：包括上位機、無線接入主站以及多臺無線采集終端，所述上位機與所述無線接入主站連接，所述無線接入主站通過無線方式通信連接至少一臺無線采集終端，所述無線采集終端為權(quán)利要求1或2的所述的無線采集終端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種隧道主動源地震波無線采集系統(tǒng)，所述無線采集終端執(zhí)行權(quán)利要求3所述的無線采集方法。

6.根據(jù)權(quán)利要求4-5任一項所述的一種隧道主動源地震波無線采集系統(tǒng)，其特征在于：所述無線采集終端還包括外置于終端保護箱的檢波器；所述控制模塊分別連接所述采樣模塊、所述CPLD模塊、所述無線模塊、所述電源模塊、所述時鐘模塊，用于完成所述檢波器的AD采樣控制和采樣數(shù)據(jù)存儲、無線模塊的發(fā)送和接收、所述電源模塊的電源管理；所述檢波器用于采集x/y/z三個方向的地震波信號，并通過航插方式向所述AD模塊傳送電流信號；所述采樣模塊將電流信號轉(zhuǎn)換為串行移位數(shù)據(jù)，所述CPLD模塊將串行移位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，并傳送至所述控制模塊進行讀取；所述電源模塊用于為整個無線采集終端提供電源；所述時鐘模塊用于為所述控制模塊和所述采樣模塊提供高精度外部時鐘源。