CN105372698A - 接口选通模块及基于该模块的地震数据采集站和通信方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种接口选通模块及基于该模块的地震数据采集站和通信方法。该采集站包括：通信接口组，其包括多个不同标准协议类型的通信接口；接口选通模块，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站，如果有，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口；主控制器，用于通过所述接口选通模块选取的通信接口将所述地震数据采集站获取的地震数据传输至所述外部设备。本申请实施例可自动为接入的外部设备选择合适的通信接口，从而提高了地震数据采集站的通用性。

Description

接口选通模块及基于该模块的地震数据采集站和通信方法

技术领域

本申请涉及地球物理勘探技术领域，尤其是涉及一种接口选通模块及基于该模块的地震数据采集站和通信方法。

背景技术

在地球物理勘探开发中，需要使用相应的地球物理数据采集记录设备，对地球物理勘探开发作业施工中人工激发源激发后产生的地震波信号进行采集记录。一般情况下，检波器负责对人工激发源激发后产生的微弱地震波信号进行拾取，而地震数据采集站则负责对检波器及其拾取信号的通路进行测试、对检波器拾取的信号进行数字化后，把数据进行本地存储(节点式地震仪器数据采集记录方式)、或通过专用电缆也称地震电缆(有线地震仪器采集记录方式)或通过无线电台(无线地震仪器)传输至地震仪器的中央记录系统进行更安全的存储。

然而，由于地表条件等原因，不同的地震仪器对采集的地震数据需采用不同的数据传输方式，从而产生了有线传输地震数据采集站、存储式地震数据采集站、无线传输地震数据采集站等不同类型的地震数据采集站，并且由于数据传输的接口不同，这些不同类型的地震数据采集站一般只能与配有相应类型的设备(比如地震数据采集站或中央记录系统)通信，而不能相互混合使用。因此，目前现有地震数据采集站的通用性较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种接口选通模块及基于该模块的地震数据采集站和通信方法，以提高地震数据采集站的通用性。

为达到上述目的，本申请实施例提供了一种接口选通模块，包括：

侦测子模块，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站；

特征识别子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，获取该外部设备的特征识别信号；

协议获取子模块，用于依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议；

第一控制子模块，用于根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口。

本申请实施例的接口选通模块，还包括：

第二控制子模块，用于在所述侦测子模块未侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述地震数据采集站的主控制器将所述地震数据采集站采集的地震数据存入本地数据存储模块。

本申请实施例的接口选通模块，还包括：

第三控制子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器判断所述外部设备当前是否工作正常，并在所述主控制器确认所述外部设备处于正常工作时触发所述第二控制子模块。

另一方面，本申请实施例还提供了一种地震数据采集站，包括：

通信接口组，其包括多个不同标准协议类型的通信接口；

接口选通模块，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站，如果有，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口；

主控制器，用于通过所述接口选通模块选取的通信接口将所述地震数据采集站获取的地震数据传输至所述外部设备。

本申请实施例的地震数据采集站，所述的接口选通模块还包括：

第二控制子模块，用于在所述侦测子模块未侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器将所述地震数据采集站采集的地震数据存入本地数据存储模块。

本申请实施例的地震数据采集站，所述的接口选通模块还包括：

第三控制子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器判断所述外部设备当前是否工作正常，并在所述主控制器确认所述外部设备处于正常工作时触发所述第二控制子模块。

本申请实施例的地震数据采集站，所述特征识别信号包括芯片输出特征信号。

再一方面，本申请实施例还提供了一种上述地震数据采集站的通信方法，包括以下步骤：

侦测外部设备的接入请求；

如果侦测到，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口，所述通信接口组包括多个不同标准协议类型的通信接口；

通过与所述外部设备匹配的通信接口将自身获取的地震数据传输至所述外部设备。

本申请实施例的通信方法，还包括：

当未侦测到当前有外部设备接入所述地震数据采集站时，将自身采集的地震数据进行本地存储。

本申请实施例的通信方法，在所述获取该外部设备的特征识别信号之前，还包括：

当侦测到当前有外部设备接入所述地震数据采集站时，判断所述外部设备当前是否工作正常。

本申请实施例的通信方法，所述特征识别信号包括芯片输出特征信号。

本申请实施例的地震数据采集站具有包括多个不同标准协议类型的通信接口的通信接口组，当接口选通模块侦测到当前有外部设备接入地震数据采集站时，该接口选通模块可从通信接口组中自动选取与外部设备匹配的通信接口，从而使得主控制器可通过该接口选通模块选取的通信接口将地震数据采集站获取的地震数据传输至外部设备。因此，本申请实施例的地震数据采集站可与多种不同类型的地震仪器相兼容，通用性较好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请实施例的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：

图1为本申请实施例的地震数据采集站的结构框图；

图2为本申请实施例的地震数据采集站中接口选通模块的结构框图；

图3为本申请实施例的地震数据采集站的通信方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请实施例的示意性实施例及其说明用于解释本申请实施例，但并不作为对本申请实施例的限定。

下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。

参考图1所示，本申请实施例的地震数据采集站包括地震数据采集模块1、主控制器2、本地数据存储模块3、接口选通模块4、通信接口组5、时钟及校准模块6、测试信号发生器7和电源管理模块8。其中：

通信接口组5包括多个不同标准协议类型的通信接口。这些不同标准协议类型的通信接口一般包括不同标准协议类型的无线通信接口以及不同标准协议类型的有线通信接口。其中，无线通信接口可以包括但不限于蓝牙接口、WiFi接口、Zigbee接口等功率、传输速率及传输距离适合地震数据传输的无线通信接口。有线通信接口可以包括但不限于目前通用的其他地震仪器电缆及配套通讯协议如Scorpion、Sn388、G3i等仪器的电缆及通讯协议，以实现同种设备混用或不同设备混用，只要其功率、传输速率及传输距离适合地震数据传输的无线通信接口。

本申请实施例中，主控制器2用于通过所述接口选通模块4选取的通信接口将所述地震数据采集站获取的地震数据传输至所述外部设备。

本申请实施例中，测试信号发生器7负责生成地震数据采集站测试所需要的信号；测试内容包括信号增益，信号畸变，信号相位是否正常等。本申请实施例中，测试目的在于辨别整个地震数据采集站可靠性。

本申请实施例中，地震数据采集模块1负责对地震检波器拾取的数据进行调理和数字化，以适于地震数据采集站后续存储和输出处理。

本申请实施例中，电源管理模块8负责对整个地震数据采集站提供电源，并且根据地震数据采集站的工作状态、通信接口模块的连接或使用状况进行电源分配与管理。

本申请实施例中，时钟及校准模块6包含高精度授时接口，可以连接GPS时钟进行授时，也可同时连接高精度时钟，以保证GPS信号不稳时地震数据的准确性。

本申请实施例中，接口选通模块4用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站，如果有，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组5中选取与所述外部设备匹配的通信接口。结合图2所示，该接口选通模块4具体包括：

侦测子模块41，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站；

特征识别子模块42，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，获取该外部设备的特征识别信号(例如芯片输出特征信号)；

协议获取子模块43，用于依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议；

第一控制子模块44，用于根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口。如接入的外部设备采用G3i电缆有线通信模块通信，则其可进行12M/b速率的传输数据，并且可以四路数据并行传输；如接入的外部设备采用Scorpion地震电缆有线通信模块通信的，则其可进行4M/b速率的数据传输，并且可以两路数据并行传输；如接入的外部设备采用Wifi无线通信模块通信的，则其可根据连接信号强度进行变速传输。

本申请实施例中，当侦测到同时或几乎同时有多个外部设备接入所述地震数据采集站时，可以按照预设的接入优先级来进行识别和数据传输。

本申请实施例中，当通信接口组同时有多个通信接口与外部设备适配时，可从任选一个或按照预设的优先级来选择。

在本申请的另一实施例中，上述接口选通模块4还可以包括：

第二控制子模块45，用于在所述侦测子模块41未侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述地震数据采集站的主控制器2将所述地震数据采集站采集的地震数据存入本地数据存储模块，以保证实现连接中断或传输模块故障时地震数据的完整性。本申请实施例中，存入的地震数据的数据存储格式可以为多种(如Hawk、Zland、GSX等节点仪器的数据存储格式)，以提高数据的回收及合成的兼容性。

在本申请的另一实施例中，上述接口选通模块4还可以包括：

第三控制子模块46，用于在所述侦测子模块41侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器2判断所述外部设备当前是否工作正常，并在所述主控制器2确认所述外部设备处于正常工作时触发所述第二控制子模块45。

由此可见，本申请实施例的地震数据采集站具有包括多个不同标准协议类型的通信接口的通信接口组，当接口选通模块侦测到当前有外部设备接入地震数据采集站时，该接口选通模块可从通信接口组中自动选取与外部设备匹配的通信接口，从而使得主控制器可通过该接口选通模块选取的通信接口将地震数据采集站获取的地震数据传输至外部设备。因此，本申请实施例的地震数据采集站可与多种不同类型的地震仪器相兼容，通用性较好。

结合图3所示，本申请实施例的地震数据采集站的通信方法包括以下步骤：

步骤S1、侦测外部设备的接入请求；其中，侦测可以是实时或定时等。

步骤S2、根据侦测结果判断是否侦测到接入请求，如果侦测到则执行步骤S3，否则，跳转执行步骤S5。

步骤S3、获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口，其中，所述通信接口组包括多个不同标准协议类型的通信接口。其中，无线通信接口可以包括但不限于蓝牙接口、WiFi接口、Zigbee接口等功率、传输速率及传输距离适合地震数据传输的无线通信接口。有线通信接口可以包括但不限于目前通用的其他地震仪器电缆及配套通讯协议如Scorpion、Sn388、G3i等仪器的电缆及通讯协议，以实现同种设备混用或不同设备混用，只要其功率、传输速率及传输距离适合地震数据传输的无线通信接口。

步骤S4、通过与所述外部设备匹配的通信接口将自身获取的地震数据传输至所述外部设备。

步骤S5、将自身采集的地震数据进行本地存储，以保证实现连接中断或传输模块故障时地震数据的完整性，然后返回步骤S1。其中，存入的地震数据的数据存储格式可以为多种(如Hawk、Zland、GSX等节点仪器的数据存储格式)，以提高数据的回收及合成的兼容性。

本申请实施例的地震数据采集站的通信方法中，在所述获取该外部设备的特征识别信号之前，还可以包括：

当侦测到当前有外部设备接入所述地震数据采集站时，先判断所述外部设备当前是否工作正常，待确认该外部设备工作正常时再为其选择适配的通信接口。

本申请实施例中，当侦测到同时或几乎同时有多个外部设备接入所述地震数据采集站时，可以按照预设的接入优先级来进行识别和数据传输。

本申请实施例中，当通信接口组同时有多个通信接口与外部设备适配时，可从任选一个或按照预设的优先级来选择。

由此可见，本申请实施例中，当侦测到当前有外部设备接入地震数据采集站时，从自身的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口，并通过该通信接口将地震数据采集站获取的地震数据传输至外部设备，从而实现了根据外部设备的具体情况自动为其选择合适的通信接口，即不需要进行硬件更改(比如电缆接头及其驱动)便可与不同的地震仪器进行通信，因而本申请实施例的通用性较好，提高了现有设备的利用率，减少了设备浪费。

本申请实施例的地震数据采集站实际上也是一种将采集与数据传输分离，配合协议转换的装置，其可以在同一片工区实现本采集站多种方式的施工(有线、无线、节点)，或同种方式多种电缆或传输类型的混用，以适合同一片工区的不同地形或同一工区内特殊的施工设计。如山前带施工：山前平原地区铺设的设备可以应用有线方式增强实时带道能力和质量控制能力，山区铺设的设备使用无线降低铺设难度，个别及其困难的山区位置可以利用无人机或登山专业放线人员铺设节点工作方式的设备，不需传输数据在施工结束后统一回收，减少了人员施工危险。而已有技术要实现本申请实施例功能则需在一个项目中配套多套不同厂家类型设备才可实现，配套设备包括主机、编译码器、主机载具(仪器车)等等，相当于同时进行多个项目的施工。

此外，本申请实施例的地震数据采集站可以利用其高兼容性在统一工区使用不同长度的电缆适合不同的设计方式，如：个别困难地区难以布设，则需在困难地区周边加密观测系统(即加密设备铺设)，此时可利用短道距电缆加密观测同时增强传输能力，正常地区则使用常规电缆常规采集，而现有常规技术无法在一次施工实现，仅能先进行常规采集、再次配用不同的设备再次激发采集才可实现。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种接口选通模块，应用于地震数据采集站的通信接口的自动选通，其特征在于，包括：

侦测子模块，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站；

特征识别子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，获取该外部设备的特征识别信号；

协议获取子模块，用于依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议；

第一控制子模块，用于根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口。

2.根据权利要求1所述的接口选通模块，其特征在于，还包括：

第二控制子模块，用于在所述侦测子模块未侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述地震数据采集站的主控制器将所述地震数据采集站采集的地震数据存入本地数据存储模块。

3.根据权利要求2所述的接口选通模块，其特征在于，还包括：

第三控制子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器判断所述外部设备当前是否工作正常，并在所述主控制器确认所述外部设备处于正常工作时触发所述第二控制子模块。

4.一种地震数据采集站，其特征在于，包括：

通信接口组，其包括多个不同标准协议类型的通信接口；

接口选通模块，用于侦测当前是否有外部设备接入所述地震数据采集站，如果有，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口；

主控制器，用于通过所述接口选通模块选取的通信接口将所述地震数据采集站获取的地震数据传输至所述外部设备。

5.根据权利要求4所述的地震数据采集站，其特征在于，所述的接口选通模块还包括：

第二控制子模块，用于在所述侦测子模块未侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器将所述地震数据采集站采集的地震数据存入本地数据存储模块。

6.根据权利要求5所述的地震数据采集站，其特征在于，所述的接口选通模块还包括：

第三控制子模块，用于在所述侦测子模块侦测到有外部设备接入所述地震数据采集站时，通知所述主控制器判断所述外部设备当前是否工作正常，并在所述主控制器确认所述外部设备处于正常工作时触发所述第二控制子模块。

7.根据权利要求4所述的地震数据采集站，其特征在于，所述特征识别信号包括芯片输出特征信号。

8.一种权利要求4所述地震数据采集站的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

侦测外部设备的接入请求；

如果侦测到，则获取该外部设备的特征识别信号，并依据所述特征识别信号获取所述外部设备所支持的通信协议，然后根据所述外部设备所支持的通信协议从预设的通信接口组中选取与所述外部设备匹配的通信接口，所述通信接口组包括多个不同标准协议类型的通信接口；

通过与所述外部设备匹配的通信接口将自身获取的地震数据传输至所述外部设备。

9.根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，还包括：

当未侦测到当前有外部设备接入所述地震数据采集站时，将自身采集的地震数据进行本地存储。

10.根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，在所述获取该外部设备的特征识别信号之前，还包括：

当侦测到当前有外部设备接入所述地震数据采集站时，判断所述外部设备当前是否工作正常。

11.根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，所述特征识别信号包括芯片输出特征信号。