CN104155685A - 航空母机型地震采集站布设和数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统，为解决人员无法进入场地采集地震数据问题，其由航空母机型地震采集站布设子系统和数据采集子系统二大部分组成：所述布设子系统包括航空母机和采集站抛出装置；所述数据采集子系统包括数据采集主机、无线数据收发站和无线地震数据采集站；数据采集子系统和数据无线传送站置于所述航空母机内，无线地震数据采集站由航空母机抛出落至地面后自动开机并通过数据无线传送站与数据采集主机进行无线联系，数据采集主机控制无线地震数据采集站的工作状态并实时采集所需数据，无线地震数据采集站根据数据采集主机的指令采集地震数据。具有适用于地面车辆和人员无法到达地区进行实时地震数据采集和传送的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种地震采集站布设和数据采集设备，特别是涉及一种航空母机型地震采集站布设和数据采集系统。
技术背景
高精度数字地震仪是用来记录人工或天然地震信号，然后根据这些地震信号的记录来寻找油、气、煤和其他矿产资源的地质勘探仪器，并可用于探测地球内部结构、进行工程及地质灾害预测等。
地震勘探法目前仍然是在陆地和海洋勘探石油和天然气的主要手段，同时也是其他矿产资源的重要勘探方法，并广泛应用于研究地球内部结构、工程勘探和检测、地质灾害预测等等方面。
但是在大地震等地质灾害发生后或在一些特别复杂地区，人员通过地面无法进入现场，也无法布设目前的常规地震仪，需要寻求一种非常规的地震仪布设方案。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种适用于地面车辆和人员无法到达地区进行实时地震数据采集和传送的航空母机型地震采集站布设和数据采集系统。本发明系统属于检测人工或天然地震信号并将其转换成数字信号并记录的仪器装置，用于在特殊环境和条件下布设地震数据采集站，并集中采集数据的装置，可以采集各种人工和天然地震信号。
为实现上述目的，本发明航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统由航空母机型地震采集站布设子系统和数据采集子系统二大部分组成：
所述航空母机型地震采集站布设子系统包括航空母机和采集站抛出装置；航空母机搭载若干无线地震数据采集站WAS，并安装用于在空中抛出无线地震数据采集站WAS的采集站抛出装置；即航空母机为运输机等一种大型飞行器，有足够的载荷能力搭载一定数量的无线地震数据采集站。航空母机还安装有采集站抛出装置，用于在空中抛出地震数据采集站。
所述数据采集子系统包括数据采集主机、无线数据收发站和无线地震数据采集站WAS；数据采集子系统和数据无线传送站置于所述航空母机内，无线地震数据采集站WAS由航空母机抛出落至地面后自动开机并通过数据无线传送站与数据采集主机进行无线联系，数据采集主机控制无线地震数据采集站WAS的工作状态并实时采集所需数据，无线地震数据采集站WAS根据数据采集主机的指令采集地震数据，数据无线传送站为数据采集主机与无线地震数据采集站WAS之间建立通信联系。具有适用于地面车辆和人员无法到达地区进行实时地震数据采集和传送的优点。
作为优化，航空母机型地震采集站布设子系统由搭载地震数据采集站的航空母机、若干无线地震数据采集站WAS、采集站抛出装置三部分组成；
所述存储在航空母机内的无线地震数据采集站WAS为几十台至几千台，用人工方式或自动设备置于采集站抛出装置上，等待抛出。
作为优化，所述航空母机为一种大型飞行器，可以是大型固定翼飞机、旋转翼飞机或飞艇等飞行器，根据不同的需要有足够的载荷能力搭载几十台、几百台、甚至几千台的无线地震数据采集站WAS。
作为优化，安装在航空母机上的采集站抛出装置按照地震采集站的布设要求，根据航速、风速、风向等因素计算抛出时间和空间位置，逐个抛出无线地震数据采集站WAS。
作为优化，所述无线地震数据采集站WAS有一个坚固的外壳和便于稳定的外形，并安装有能增大空气阻力，减少落地冲击力的降落伞，并且在落地后降落伞与采集站自动脱离防止采集站位置再次移动。即因为需要从高空抛落，与常规无线地震数据采集站不同之处有：需要有一个坚固的外壳和便于稳定的外形；需要安装有降落伞增大空气阻力，减少落地的冲击力，并且在落地后降落伞与采集站自动脱离防止采集站位置再次移动。
作为优化，当需要进行较长时间采集地震数据时，所述数据采集子系统的数据采集主机无线数据收发站安装在另一架具有较长续航能力的飞行器上。即航空母机因为需要有较大的承载能力，相应的航能力会比较短，当需要进行较长时间采集地震数据时，可以是将数据采集子系统安装在另一架具有较长续航能力的飞行器上。
作为优化，所述无线地震数据采集站WAS的内部电路和传感器稳定可靠，能承受落地时的冲击力；该无线地震数据采集站WAS采用正交三分量传感器结构，并安装有姿态传感器，利用姿态传感器的信息对三分量数据进行坐标变换，获得水平分量和垂直分量的数据。
作为优化，所述数据采集主机控制整个地震数据采集子系统的工作状态，软件和硬件相结合：硬件部分由计算机服务器Server、网络交换机Switch、客户计算机终端PC、存储设备Storage、绘图设备Plotting和GPS模块等组成，软件部分实现人机交互、采集站控制、数据回收和发布、数据处理和质量控制等功能。
作为优化，所述无线地震数据采集站WAS由航空母机抛出落至地面后自动开机并与数据采集主机进行无线联系；该无线地震数据采集站WAS由控制模块CM、电源模块PM、正交三分量地震传感器Sensor、无线通信设备WU(Wireless Unit)、姿态传感器和GPS模块等组成；其中的无线通信设备WU提供单信道的数据接收和发送，建立与数据采集子系统上无线发射/接收站之间的联系；GPS模块提供位置信息，也支持时间同步。
作为优化，所述数据无线传送站由控制模块CM、电源模块PM、无线发射机T(Transmitter)和多通道无线接收机R(Receiver)等组成；控制模块CM根据数据采集主机的指令实现对无线发射机T和多通道无线接收机R的控制，无线接收机R接收来自数据采集主机指令和无线地震数据采集站WAS的数据，无线发射机T向无线地震数据采集站WAS发射来自数据采集主机的指令。
采用上述技术方案后，本发明航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统具有适用于地面车辆和人员无法到达地区进行实时地震数据采集和传送的优点。
附图说明
图1是本发明航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统的布设状态示意图；
图2是本发明航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统的采集状态示意图。
具体实施方式
如图所示，本发明装置航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统用于在特殊环境和条件下布设地震数据采集站，并集中采集数据的装置，可以采集各种人工和天然地震信号。该系统由二大部分组成：航空母机型地震采集站布设子系统和数据采集子系统。
所述地震采集站布设子系统包括搭载地震数据采集站的航空母机1、若干无线地震数据采集站WAS、采集站抛出装置。航空母机1为一种大型飞行器，有足够的载荷能力搭载一定数量的无线地震数据采集站WAS。航空母机还安装有采集站抛出装置，用于在空中抛出无线地震数据采集站WAS。
所述数据采集子系统包括数据采集主机、无线数据收发站和无线地震数据采集站WAS。本数据采集子系统置于上述航空母机内。无线地震数据采集站WAS由航空母机1抛出落至地面后自动开机并与数据采集主机进行无线联系；数据无线传送站为数据采集主机与无线地震数据采集站WAS之间建立通信联系；数据采集主机控制无线地震数据采集站WAS的工作状态并实时采集所需数据。
该系统适用于地面车辆和人员无法到达地区进行实时地震数据的采集和传送。
该系统中的的航空母机型地震采集站布设子系统中的航空母机1为一种大型飞行器，可以是大型固定翼飞机、旋转翼飞机或飞艇等飞行器，根据不同的需要有足够的载荷能力搭载几十台、几百台、甚至几千台的无线地震数据采集站WAS。
本发明系统中的航空母机型地震采集站布设子系统中的采集站抛出装置安装在航空母机上。采集站抛出装置按照地震采集站的布设要求，根据航速、风速、风向等因素计算抛出时间和空间位置，逐个抛出无线地震数据采集站WAS。
本发明系统中的的航空母机型地震采集站布设子系统中的无线地震数据采集站WAS存储在航空母机1内，根据不同的需求可以有几十台，甚至多达几千台，需要时采用人工方式或自动方式置于采集站抛出装置上，等待抛出。因为需要从高空抛落，与常规无线地震数据采集站不同之处有：需要有一个坚固的外壳和便于稳定的外形；需要安装有降落伞增大空气阻力，减少落地的冲击力，并且在落地后降落伞与采集站自动脱离防止采集站位置再次移动；内部电路和传感器稳定可靠，能承受落地时的冲击力；采用正交三分量传感器结构，并安装姿态传感器，利用姿态传感器的信息对三分量数据进行坐标变换，获得水平分量和垂直分量的数据。
本发明系统中的数据采集子系统包括数据采集主机、数据无线传送站和无线地震数据采集站WAS。数据采集子系统可以置于所述的航空母机内。数据采集主机控制无线地震数据采集站WAS的工作状态并实时采集所需数据；数据无线传送站为数据采集主机与无线地震数据采集站WAS之间建立通信联系；无线地震数据采集站WAS根据数据采集主机的指令采集地震数据。
本发明系统中的航空母机1因为需要有较大的承载能力，相应的航能力会比较短，当需要进行较长时间采集地震数据时，另一种方式是将数据采集子系统安装在另一架具有较长续航能力的飞行器上。
本发明系统中的数据采集子系统中的数据采集主机控制整个地震数据采集子系统的工作状态，软件和硬件相结合。硬件部分由计算机服务器Server、网络交换机Switch、客户计算机终端PC、存储设备Storage、绘图设备Plotting和GPS模块等组成，软件部分实现人机交互、采集站控制、数据回收和发布、数据处理和质量控制等功能。
本发明系统中的数据采集子系统中的无线地震数据采集站WAS由航空母机抛出落至地面后自动开机并与数据采集主机进行无线联系；无线地震数据采集站WAS由控制模块CM、电源模块PM、正交三分量地震传感器Sensor、无线通信设备WU(Wireless Unit)、姿态传感器和GPS模块等组成。其中的无线通信设备WU提供单信道的数据接收和发送，建立与数据采集子系统上无线发射/接收站之间的联系；GPS模块提供位置信息，也支持时间同步。
本发明系统中的的数据采集子系统中的数据无线传送站由控制模块CM、电源模块PM、无线发射机T(Transmitter)和多通道无线接收机R(Receiver)等组成。控制模块CM根据数据采集主机的指令实现对无线发射机T和多通道无线接收机R的控制，无线接收机R接收来自数据采集主机指令和无线地震数据采集站WAS的数据，无线发射机T向无线地震数据采集站WAS发射来自数据采集主机的指令。
Claims (10)
1.一种航空母机型地震数据采集站布设和数据采集系统，其特征在于由航空母机型地震采集站布设子系统和数据采集子系统二大部分组成：
所述航空母机型地震采集站布设子系统包括航空母机和采集站抛出装置；航空母机搭载若干无线地震数据采集站(WAS)，并安装用于在空中抛出无线地震数据采集站(WAS)的采集站抛出装置；
所述数据采集子系统包括数据采集主机、无线数据收发站和无线地震数据采集站(wAS)；数据采集子系统和数据无线传送站置于所述航空母机内，无线地震数据采集站(WAS)由航空母机抛出落至地面后自动开机并通过数据无线传送站与数据采集主机进行无线联系，数据采集主机控制无线地震数据采集站(WAS)的工作状态并实时采集所需数据，无线地震数据采集站(WAS)根据数据采集主机的指令采集地震数据。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于航空母机型地震采集站布设子系统由搭载地震数据采集站的航空母机、若干无线地震数据采集站(WAS)、采集站抛出装置三部分组成；
所述存储在航空母机内的无线地震数据采集站(WAS)为几十台至几千台，用人工方式或自动设备置于采集站抛出装置上，等待抛出。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于所述航空母机为一种大型飞行器，可以是大型固定翼飞机、旋转翼飞机或飞艇等飞行器，根据不同的需要有足够的载荷能力搭载几十台、几百台、甚至几千台的无线地震数据采集站(WAS)。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于安装在航空母机上的采集站抛出装置按照地震采集站的布设要求，根据航速、风速、风向等因素计算抛出时间和空间位置，逐个抛出无线地震数据采集站(WAS)。
5.根据权利要求1所述系统，其特征在于所述无线地震数据采集站(WAS)有一个坚固的外壳和便于稳定的外形，并安装有能增大空气阻力，减少落地冲击力的降落伞，并且在落地后降落伞与采集站自动脱离防止采集站位置再次移动。
6.根据权利要求1所述系统，其特征在于当需要进行较长时间采集地震数据时，所述数据采集子系统的数据采集主机无线数据收发站安装在另一架具有较长续航能力的飞行器上。
7.根据权利要求1所述系统，其特征在于所述无线地震数据采集站(WAS)的内部电路和传感器稳定可靠，能承受落地时的冲击力；该无线地震数据采集站(WAS)采用正交三分量传感器结构，并安装有姿态传感器，利用姿态传感器的信息对三分量数据进行坐标变换，获得水平分量和垂直分量的数据。
8.根据权利要求1-7任一所述系统，其特征在于所述数据采集主机控制整个地震数据采集子系统的工作状态，软件和硬件相结合：硬件部分由计算机服务器Server、网络交换机Switch、客户计算机终端PC、存储设备Storage、绘图设备Plotting和GPS模块组成，软件部分实现人机交互、采集站控制、数据回收和发布、数据处理和质量控制功能。
9.根据权利要求1-7任一所述系统，其特征在于所述无线地震数据采集站(WAS)由航空母机抛出落至地面后自动开机并与数据采集主机进行无线联系；该无线地震数据采集站(WAS)由控制模块CM、电源模块PM、正交三分量地震传感器Sensor、无线通信设备WU、姿态传感器和GPS模块组成；其中的无线通信设备WU提供单信道的数据接收和发送，建立与数据采集子系统上无线发射/接收站之间的联系；GPS模块提供位置信息，也支持时间同步。
10.根据权利要求1-7任一所述系统，其特征在于所述数据无线传送站由控制模块CM、电源模块PM、无线发射机T和多通道无线接收机R组成；控制模块CM根据数据采集主机的指令实现对无线发射机T和多通道无线接收机R的控制，无线接收机R接收来自数据采集主机指令和无线地震数据采集站(WAS)的数据，无线发射机T向无线地震数据采集站(WAS)发射来自数据采集主机的指令。
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