CN104301411A - 一种无线组网实时勘探数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探地震数据采集技术领域，具体公开了一种无线组网实时勘探数据采集系统，包括手持终端、和手持终端连接的多个采集单元、和多个采集单元连接的主控单元；采集单元包括微处理器ARM模块、与微处理器ARM模块连接的zegbee模块、wifi模块、GPRS/北斗模块和采集模块；zegbee模块上连接有zegbee天线。本发明优点是，消除现场布置电缆网络带来的麻烦，通过无线局域网络，在道路、河流以及其他要求苛刻的复杂地形无线部署测试设备；不会因为维修电缆而停产，提高生产效率；减少电缆运输费用；减少因为复杂地形布线带来的人工操作危险，提高安全性首次将无线传输与控制系统应用于地震数据采集传输，节约大量的人力布线成本，节约线缆成本，节约时间提高效率。

Description

一种无线组网实时勘探数据采集系统

技术领域

本发明涉及地质勘探地震数据采集技术领域，特别是指一种无线组网实时勘探数据采集系统。

背景技术

现有的地震仪数据采集系统都是通过线缆进行数据传输，在野外作业需要在方圆几十公里内布设大量的采集点和线缆，仅布线就耗费几十人，一周左右时间，而采集数据仅仅需要几个小时。在野外作业往往地形复杂，存在人员安全性问题。现场采集数据时，当前都是进行黑盒数据采集，无法实时监控数据采集状态，无法现场设置采集参数或者无法修改采集参数，如果出现异常，容易造成数据丢失，无法及时发现解决，需要采集结束后分析处理，一旦采集失败，造成人力和设备浪费。

当前国外的地震数据采集系统大部分是有线采集都存在以上布线耗时耗力、无法实时监控、如中途断电数据容易丢失，造成文件损坏等缺点，如hawk、RT。

国内地震数据采集系统主要是多通道有线数据传输，除了存在上述缺点外，可靠性相对差，精度相对较低。

总而言之，现有地震勘探缺点是需要大量的线缆进行现场布线来实现多站数据采集；耗费大量人力和时间实现现场布线；盲目采样，无法实时监控采样状态；不方便现场修改采集参数；不能实现长时间采样；掉电容易损坏数据文件；不能现场启停。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线组网实时勘探数据采集系统，该系统能够实时监控数据，而且小型化、无线、低功耗、高可靠性、可视化、管理方便。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种无线组网实时勘探数据采集系统，包括手持终端、和手持终端连接的多个采集单元、和多个采集单元连接的主控单元；所述采集单元包括微处理器ARM模块、与微处理器ARM模块连接的zegbee模块、wifi模块、GPRS/北斗模块和采集模块；所述zegbee模块上连接有zegbee天线。

优选的，所述采集模块为A/D采集电路。

进一步的，所述GPRS/北斗模块上连接有GPRS/北斗天线。

有益效果：

本发明的有益效果在于，采用上述系统后，消除现场布置电缆网络带来的麻烦，通过无线局域网络，灵活地在道路、河流以及其他要求苛刻的复杂地形无线部署测试设备；不会因为维修电缆而停产，从而提高生产效率；减少电缆运输的费用；减少因为复杂地形布线带来的人工操作危险，提高安全性首次将无线传输与控制系统应用于地震数据采集传输，节约大量的人力布线成本，节约线缆成本，节约时间提高效率。同时降低野外布线作业的危险性；另外无线组网实时勘探数据采集系统相比有线可接入通道更多，方便实现大规模布局、布站，无需更多多通道采集设备。采用无线自适应组网技术方案，无需人工标识采集点，在新增采集站点时也无需重新识别，提高作业效率。采用无线实时监控技术和实时勘探数据采集，，可以实时监控采集状态，降低维护成本，及时发现解决问题；手持监控/APP软件监控，方便现场集中管理采集设备、设置采集参数，无需大量人力监管。大大减低成本、提高效率。地震数据采集数据掉电保护技术，保护数据避免丢失，避免数据丢失，造成需要重新采集带来的高额成本。低功耗地震数据采集系统，降低功耗，避免现场电源不足，导致作业无法开展，造成大量的人力物力浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的采集系统组成框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种无线组网实时勘探数据采集系统，包括手持终端、和手持终端连接的多个采集单元、和多个采集单元连接的主控单元；所述采集单元包括微处理器ARM模块、与微处理器ARM模块连接的zegbee模块、wifi模块、GPRS/北斗模块和采集模块；所述zegbee模块上连接有zegbee天线。

所述采集模块为A/D采集电路。所述GPRS/北斗模块上连接有GPRS/北斗天线。

具体的，将ZIGBEE自适应组网技术，运用于地震数据采集系统中，实现了根据节点多少自适应组网，系统功能自动识别、标记采集点区分采集数据。在采集点掉线或增加/删减采集点时，仍然可以区分采集点数据。

采集单元内部特有的断电数据保护技术方案。

通过超级电容进行电源备份，在外部电源异常掉点时，通过二极管掉电压差，自动切换到内部超级电容作为备份电源，同时电源检测电路反馈检测信号对数据进行保护。上电和下电过程中，通过状态检测控制数据读写状态，禁止在异常情况下读写数据，上电过程跟随复位信号控制，掉电过程跟随检测信号控制。从而避免异常丢失数据。

采用WIFI无线技术实现数据传输与控制系统，利用采集站点的布局，通过WIFI技术，每个采集点即可作为无线上传设备，也可以作为无线中继节点。

采用专用的手持设备，编写专用的app转件，来实现整个系统的数据采集与管理。通过wifi,手持设备可以对现场每个采集点进行参数设置，也可以用专用APP软件进行设置。

采集模块主要采用32位A/D为主的高精度采集电路，实现了对地震数据的精确采集，完全能够满足地震数据采集的需求。

特有的低功耗设计，保证在现场长时间可靠的工作，采用低功耗芯片，软件控制自动关闭不使用的功能。多模通信管理方法；休眠等待，在等待采样状态进行休眠。

采用GPS+北斗多采集站同步高精度技术，保证了个采集站的同步可靠的工作。

采用上述系统后，消除现场布置电缆网络带来的麻烦:通过无线局域网络，灵活地在道路、河流以及其他要求苛刻的复杂地形无线部署测试设备；不会因为维修电缆而停产，从而提高生产效率；减少电缆运输的费用；减少因为复杂地形布线带来的人工操作危险，提高安全性。

容易实现大规模的布站：不受设备可接入通道数量和体积限制，通过大容量的无线局域网络，可接入通道更多，方便实现大规模布局、布站，。

数据采集的实时性：确保获取所有数据的实时性；数据的好坏及质量可以实时的做出判断；现场修改采集参数；不需要花费大量的时间对数据进行采集和转录。

实现现场数据的可视化：实时无线数据传输实现数据质量的实时监测；消除盲目采集及避免数据丢失。

实现可视化采集站的无线管理：通过主机或上位机，可实时监控采集站的运行状态，及时解决异常问题，无需到现场逐个监控，减少后处理成本。

实现现场启停，掉电保护电路和机制防止任何异常掉电导致的数据文件丢失

独有的供电系统为数据采集提供有效的保障：采用外部专用电瓶供电和内部独有的超级电容供电相结合，确保长期采集和短期数据采集的可靠性，同时防止数据丢失。

北斗+GPS：提供北斗授时，防止在特殊地形情况下，单一授时失败。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无线组网实时勘探数据采集系统，其特征在于，包括手持终端、和手持终端连接的多个采集单元、和多个采集单元连接的主控单元；所述采集单元包括微处理器ARM模块、与微处理器ARM模块连接的zegbee模块、wifi模块、GPRS/北斗模块和采集模块；所述zegbee模块上连接有zegbee天线。

2.根据权利要求1所述的一种无线组网实时勘探数据采集系统，其特征在于：所述采集模块为A/D采集电路。

3.根据权利要求1所述的一种无线组网实时勘探数据采集系统，其特征在于：所述GPRS/北斗模块上连接有GPRS/北斗天线。