CN105974462B - 一种基于物联网的智能地震勘探系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的智能地震勘探系统，包括远程控制终端、震源发生装置和若干检波装置，所述震源发生装置和各检波装置均与远程控制终端无线连接，该基于物联网的智能地震勘探系统通过无线通讯模块与远程控制终端无线连接，实现了工作人员对装置的远程操控，提高了系统的智能化；通过转向电机的转动，来选择不同的冲击头，而且四个所述冲击头的等腰梯形截面的下底的长度依次增长，从而实现了不同震源的控制，提高了地震勘探的可靠性；不仅如此，信号放大电路中，通过第二电容、第五电容和第八电容对无线信号中的干扰信号进行过滤，降低了无线信号的噪声污染，提高了无线通讯的可靠性，从而提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的智能地震勘探系统。
背景技术
在石油勘探时，需要对该区域进行地震勘探，以保证日后石油勘探的安全。在现有的地震勘探系统中，都是通过控制终端来对震源控制装置进行震源的控制，同时对各检波装置对反射波进行检测，来实现对地震勘探。但是在勘探的过程中，为了提高勘探的精确性，都是通过震源发生装置发出多次震源来增加检测的精确性，而由于发出的震源都是一样，所以降低了检测的可靠性；不仅如此，目前很多都是通过无线通讯的形式来控制震源发生装置，但是由于在无线通讯的时候，经常会发生噪声污染，从而降低了无线通讯的可靠性，从而降低了系统的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能地震勘探系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能地震勘探系统，包括远程控制终端、震源发生装置和若干检波装置，所述震源发生装置和各检波装置均与远程控制终端无线连接；
所述震源发生装置包括两根立柱、水平架设在两根所述立柱上的支撑杆和震源发生机构，所述震源发生机构设置在支撑杆的下方，所述震源发生机构包括竖向设置的冲击泵、活塞杆和冲击组件，所述冲击泵通过活塞杆与冲击组件传动连接；
所述冲击组件包括水平设置在活塞杆下方的转向电机、转向轴和转向轮盘，所述转向电机通过转向轴与转向轮盘传动连接，所述转向轮盘的外周设有四个冲击头，四个所述冲击头沿着转向轮盘的外周周向均匀分布，四个所述冲击头的竖向截面均为等腰梯形，所述等腰梯形截面的上底的长度小于等腰梯形截面的下底的长度，四个所述冲击头的等腰梯形截面的下底的长度依次增长；
所述震源发生装置包括中央控制装置、无线通讯模块和电机驱动模块，所述无线通讯模块和电机驱动模块均与中央控制装置电连接，所述转向电机与电机驱动模块电连接，所述中央控制装置为PLC。
作为优选，为了保证在接收无线信号的时候减少噪声的干扰，所述无线通讯模块包括信号放大电路，所述信号放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，所述第一场效应管的栅极通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述第一场效应管的漏极通过第一电容接地，所述第一场效应管的源极通过第三电阻、第四电阻和第二电容组成的串联电路接地，所述第一场效应管的源极通过第三电阻、第三电容和第六电阻组成的串联电路接地，所述第二场效应管的栅极通过第五电阻和第六电阻组成的串联电路接地，所述第二场效应管的漏极通过第四电容接地，所述第二场效应管的源极通过第七电阻、第八电阻和第五电容组成的串联电路接地，所述第二场效应管的源极通过第七电阻、第六电容和第十电阻组成的串联电路接地，所述第三场效应管的栅极通过第九电阻和第十电阻组成的串联电路接地，所述第三场效应管的漏极通过第七电容接地，所述第三场效应管的源极通过第十一电阻、第十二电阻和第八电容组成的串联电路接地，所述第三场效应管的源极通过第十一电阻与第九电容连接。
作为优选，所述第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管均为n沟道场效应管。
作为优选,为了保证转向的精确性，所述转向电机为步进电机。
作为优选，为了保证活塞杆在冲击过程中不会发生偏移，从而提高了震源发生的可靠性，所述震源发生机构还包括限位组件，所述限位组件包括套设在活塞杆上的限位套和两根固定杆，所述限位套的两端分别通过两根所述固定杆与两侧的立柱固定连接。
作为优选，为了保证震源发生装置的可持续工作能力，所述震源发生装置中还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，所述远程控制终端包括智能手机。
本发明的有益效果是，该基于物联网的智能地震勘探系统通过无线通讯模块与远程控制终端无线连接，实现了工作人员对装置的远程操控，提高了系统的智能化；通过转向电机的转动，来选择不同的冲击头，而且四个所述冲击头的等腰梯形截面的下底的长度依次增长，从而实现了不同震源的控制，提高了地震勘探的可靠性；不仅如此，信号放大电路中，通过第二电容、第五电容和第八电容对无线信号中的干扰信号进行过滤，降低了无线信号的噪声污染，提高了无线通讯的可靠性，从而提高了系统的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的智能地震勘探系统的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的智能地震勘探系统的震源发生装置的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的智能地震勘探系统的震源发生装置的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的智能地震勘探系统的信号放大电路的电路原理图；
图中：1.远程控制终端，2.震源发生装置，3.检波装置，4.在支撑杆，5.立柱，6.冲击泵，7.活塞杆，8.固定杆，9.限位套，10.转向电机，11.转向轴，12.转向轮盘，13.冲击头，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，R8.第八电阻，R9.第九电阻，R10.第十电阻，R11.第十一电阻，R12.第十二电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，C8.第八电容，C9.第九电容，Q1.第一场效应管，Q2.第二场效应管，Q3.第三场效应管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种基于物联网的智能地震勘探系统，包括远程控制终端1、震源发生装置2和若干检波装置3，所述震源发生装置2和各检波装置3均与远程控制终端1无线连接；
所述震源发生装置2包括两根立柱5、水平架设在两根所述立柱5上的支撑杆4和震源发生机构，所述震源发生机构设置在支撑杆4的下方，所述震源发生机构包括竖向设置的冲击泵6、活塞杆7和冲击组件，所述冲击泵6通过活塞杆7与冲击组件传动连接；
所述冲击组件包括水平设置在活塞杆7下方的转向电机10、转向轴11和转向轮盘12，所述转向电机10通过转向轴11与转向轮盘12传动连接，所述转向轮盘12的外周设有四个冲击头13，四个所述冲击头13沿着转向轮盘12的外周周向均匀分布，四个所述冲击头13的竖向截面均为等腰梯形，所述等腰梯形截面的上底的长度小于等腰梯形截面的下底的长度，四个所述冲击头13的等腰梯形截面的下底的长度依次增长；
所述震源发生装置2包括中央控制装置、无线通讯模块和电机驱动模块，所述无线通讯模块和电机驱动模块均与中央控制装置电连接，所述转向电机10与电机驱动模块电连接，所述中央控制装置为PLC。
作为优选，为了保证在接收无线信号的时候减少噪声的干扰，所述无线通讯模块包括信号放大电路，所述信号放大电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和第三场效应管Q3，所述第一场效应管Q1的栅极通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路接地，所述第一场效应管Q1的漏极通过第一电容C1接地，所述第一场效应管Q1的源极通过第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2组成的串联电路接地，所述第一场效应管Q1的源极通过第三电阻R3、第三电容C3和第六电阻R6组成的串联电路接地，所述第二场效应管Q2的栅极通过第五电阻R5和第六电阻R6组成的串联电路接地，所述第二场效应管Q2的漏极通过第四电容C4接地，所述第二场效应管Q2的源极通过第七电阻R7、第八电阻R8和第五电容C5组成的串联电路接地，所述第二场效应管Q2的源极通过第七电阻R7、第六电容C6和第十电阻R10组成的串联电路接地，所述第三场效应管Q3的栅极通过第九电阻R9和第十电阻R10组成的串联电路接地，所述第三场效应管Q3的漏极通过第七电容C7接地，所述第三场效应管Q3的源极通过第十一电阻R11、第十二电阻R12和第八电容C8组成的串联电路接地，所述第三场效应管Q3的源极通过第十一电阻R11与第九电容C9连接。
作为优选，所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和第三场效应管Q3均为n沟道场效应管。
作为优选,为了保证转向的精确性，所述转向电机10为步进电机。
作为优选，为了保证活塞杆7在冲击过程中不会发生偏移，从而提高了震源发生的可靠性，所述震源发生机构还包括限位组件，所述限位组件包括套设在活塞杆7上的限位套9和两根固定杆8，所述限位套9的两端分别通过两根所述固定杆8与两侧的立柱5固定连接。
作为优选，为了保证震源发生装置2的可持续工作能力，所述震源发生装置2中还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，所述远程控制终端1包括智能手机。
在该基于物联网的智能地震勘探系统中，远程控制终端1通过无线控制震源控制装置2进行震源控制，同时各检波装置3就会对反射波进行实时监测，然后检波装置3通过蓝牙将数据传输给远程控制终端1，由远程控制终端1对数据进行分析，最终实现地震勘探。
在震源控制装置2中，两根立柱5将装置固定在某一区域，随后通过控制固定在支撑杆4下方的冲击泵6，冲击泵6通过活塞杆7控制四个冲击头13中的一个撞击地面，发出震动，随后来进行检测。在冲击过程中，为了发出不同的震动，转向电机10通过转向轴11控制转向轮盘12转动，同时转向轮盘12就会上的四个冲击头13中的一个冲击头13就会被选择，而且四个所述冲击头13的等腰梯形截面的下底的长度依次增长，从而实现了不同震源的控制，提高了地震勘探的可靠性。其中，中央控制装置用来控制各个模块，从而提高了系统的智能化；无线通讯模块用于与远程控制终端1无线连接，实现了工作人员对装置的远程操控，提高了系统的智能化；电机驱动模块用来控制转向电机10的转动，来选择不同的冲击头13。
在信号放大电路中，通过第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和第三场效应管Q3组成的信号放大电路，同时通过第二电容C2、第五电容C5和第八电容C8对无线信号中的干扰信号进行过滤，降低了无线信号的噪声污染，提高了无线通讯的可靠性，从而提高了系统的可靠性。
与现有技术相比，该基于物联网的智能地震勘探系统通过无线通讯模块与远程控制终端1无线连接，实现了工作人员对装置的远程操控，提高了系统的智能化；通过转向电机10的转动，来选择不同的冲击头13，而且四个所述冲击头13的等腰梯形截面的下底的长度依次增长，从而实现了不同震源的控制，提高了地震勘探的可靠性；不仅如此，信号放大电路中，通过第二电容C2、第五电容C5和第八电容C8对无线信号中的干扰信号进行过滤，降低了无线信号的噪声污染，提高了无线通讯的可靠性，从而提高了系统的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，包括远程控制终端(1)、震源发生装置(2)和若干检波装置(3)，所述震源发生装置(2)和各检波装置(3)均与远程控制终端(1)无线连接；
所述震源发生装置(2)包括两根立柱(5)、水平架设在两根所述立柱(5)上的支撑杆(4)和震源发生机构，所述震源发生机构设置在支撑杆(4)的下方，所述震源发生机构包括竖向设置的冲击泵(6)、活塞杆(7)和冲击组件，所述冲击泵(6)通过活塞杆(7)与冲击组件传动连接；
所述冲击组件包括水平设置在活塞杆(7)下方的转向电机(10)、转向轴(11)和转向轮盘(12)，所述转向电机(10)通过转向轴(11)与转向轮盘(12)传动连接，所述转向轮盘(12)的外周设有四个冲击头(13)，四个所述冲击头(13)沿着转向轮盘(12)的外周周向均匀分布，四个所述冲击头(13)的竖向截面均为等腰梯形，所述等腰梯形截面的上底的长度小于等腰梯形截面的下底的长度，四个所述冲击头(13)的等腰梯形截面的下底的长度依次增长；
所述震源发生装置(2)包括中央控制装置、无线通讯模块和电机驱动模块，所述无线通讯模块和电机驱动模块均与中央控制装置电连接，所述转向电机(10)与电机驱动模块电连接，所述中央控制装置为PLC。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述无线通讯模块包括信号放大电路，所述信号放大电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)、第九电容(C9)、第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)和第三场效应管(Q3)，所述第一场效应管(Q1)的栅极通过第一电阻(R1)和第二电阻(R2)组成的串联电路接地，所述第一场效应管(Q1)的漏极通过第一电容(C1)接地，所述第一场效应管(Q1)的源极通过第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第二电容(C2)组成的串联电路接地，所述第一场效应管(Q1)的源极通过第三电阻(R3)、第三电容(C3)和第六电阻(R6)组成的串联电路接地，所述第二场效应管(Q2)的栅极通过第五电阻(R5)和第六电阻(R6)组成的串联电路接地，所述第二场效应管(Q2)的漏极通过第四电容(C4)接地，所述第二场效应管(Q2)的源极通过第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第五电容(C5)组成的串联电路接地，所述第二场效应管(Q2)的源极通过第七电阻(R7)、第六电容(C6)和第十电阻(R10)组成的串联电路接地，所述第三场效应管(Q3)的栅极通过第九电阻(R9)和第十电阻(R10)组成的串联电路接地，所述第三场效应管(Q3)的漏极通过第七电容(C7)接地，所述第三场效应管(Q3)的源极通过第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)和第八电容(C8)组成的串联电路接地，所述第三场效应管(Q3)的源极通过第十一电阻(R11)与第九电容(C9)连接。
3.如权利要求2所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)和第三场效应管(Q3)均为n沟道场效应管。
4.如权利要求1所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述转向电机(10)为步进电机。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述震源发生机构还包括限位组件，所述限位组件包括套设在活塞杆(7)上的限位套(9)和两根固定杆(8)，所述限位套(9)的两端分别通过两根所述固定杆(8)与两侧的立柱(5)固定连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述震源发生装置(2)中还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
7.如权利要求1所述的基于物联网的智能地震勘探系统，其特征在于，所述远程控制终端(1)包括智能手机。
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