CN106056880A - 地震数据无线传输方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地震数据无线传输方法和系统，其中，所述方法包括：本端设备采集数据；本端无线传输设备将采集数据转换为可进行无线传输的千兆网络信号，并将千兆网络信号发送至对端无线传输设备；对端无线传输设备接收所述千兆网络信号，并将千兆网络信号还原为采集数据；对端设备从所述对端无线传输设备获取还原出的采集数据。本发明实施例通过在有线设备间布设成对的无线传输设备实现了地震数据的无线传输，从而解决了实际地震勘探工作中有线设备遇到障碍难以布设线缆时，需要通过高架线缆或线缆绕路的方式布设，而导致的布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的问题，达到了简单、高效传输地震数据的技术效果。

Description

地震数据无线传输方法和系统

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，特别涉及一种地震数据无线传输方法和系统。

背景技术

在实际地震勘探中，有缆地震设备凭借着采集的地震数据可靠性高、实时监控环境噪音能力强的突出特点仍为地震勘探工作中主要使用的地震仪器设备。

目前地震勘探工作主要向超大道数三维施工和地形复杂地区施工两方面发展。其中，超大道数三维施工是指使用上万道采集设备三维勘探，其特点为地震勘探数据接收线多，地震数据传输量大，施工区域广；地形复杂地区施工是指山区、沟壑地带的二维或宽线二维勘探，其特点为地震勘探数据接收线单一，但大多需要布设在山区或沟壑地带。

然而，由于有缆地震设备跨越障碍能力差，在具体的勘探过程中经常由于地形环境等条件限制，阻碍了地震设备数据接收线的布设，无法实现有缆设备间地震数据的传输，从而导致地震勘探工作无法正常地进行。尤其是上述的超大道数三维施工和地形复杂地区施工，因为施工区域广、地形复杂，通过有缆地震设备采集的地震数据在传输时所存在的数据接收线布设困难的问题更为明显。

为了解决上述布设困难的问题，目前主要采用的是通过高架线缆或线缆绕路跨越障碍，实现有线设备间的地震数据传输。然而，这种方法仍然存在着布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的问题，而且在极端环境条件下，可能存在无法实现布设的情况，影响了实际地震勘探工作的正常进行。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种地震数据无线传输方法和系统，以实现有线设备之间地震数据的无线传输，从而解决通过高架线缆或线缆绕路跨越障碍，实现有线设备间的地震数据传输方法中存在的布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的技术问题。

本发明实施例提供了一种地震数据无线传输方法，包括：

本端设备采集数据；

本端无线传输设备将所述本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至对端无线传输设备；

对端无线传输设备接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为本端设备的采集数据；

对端设备从所述对端无线传输设备获取还原出的本端设备的采集数据。

在一个实施例中，所述本端无线传输设备将所述本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至对端无线传输设备，包括：接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；向对端无线传输设备发送所述千兆网络信号。

在一个实施例中，所述对端无线传输设备接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为本端设备的采集数据，包括：接收所述本端无线传输设备发送的所述千兆网络信号；处理所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备。

在一个实施例中，接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号包括：接收本端设备的采集数据；对所述采集数据进行标准化处理；将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；将所述TCP/IP协议数据打包生成数据包；将所述数据包处理生成可进行无线传输的千兆网络信号。

在一个实施例中，处理所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备，包括：对接收的所述千兆网络信号进行处理，还原为数据包；将所述数据包解包生成TCP/IP协议数据；将所述TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；将所述标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备。

本发明实施例还提供了一种地震数据无线传输系统，包括：本端设备、对端设备、本端无线传输设备和对端无线传输设备，其中：

所述本端设备，用于采集数据；

所述本端无线传输设备，与所述本端设备相连，用于将所述本端设备的采集数据转换为可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至所述对端无线传输设备；

所述对端无线传输设备，与所述本端无线传输设备通过无线方式连接，用于接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为所述本端设备的采集数据；

所述对端设备，与所述对端无线传输设备相连，用于从所述对端无线传输设备获取还原出的本端设备的采集数据。

在一个实施例中，所述本端无线传输设备包括：本端数据传输控制单元，用于接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；本端无线传输单元，与所述本端数据传输控制单元相连，用于向对端无线传输设备发送所述本端数据传输控制单元处理得到的所述千兆网络信号；本端GPS授时同步单元，用于对所述本端设备进行授时同步调整；本端连续供电电源单元，与所述本端数据传输控制单元、所述本端无线传输单元和所述本端GPS授时同步单元相连，用于为所述本端数据传输控制单元、所述本端无线传输单元和所述本端GPS授时同步单元提供连续电源；

和/或，所述对端无线传输设备包括：对端无线传输单元，用于接收所述本端无线传输设备发送的所述千兆网络信号；对端数据传输控制单元，接收并处理所述对端无线传输单元得到的所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备；对端GPS授时同步单元，用于对所述对端设备进行授时同步调整；对端连续供电电源单元，与所述对端数据传输控制单元、所述对端无线传输单元和所述对端GPS授时同步单元相连，用于为所述对端数据传输控制单元、所述对端无线传输单元和所述GPS授时同步单元提供连续电源。

在一个实施例中，所述系统还包括：软件检测单元，用于管理所述本端数据传输控制单元、所述对端数据传输控制单元、所述本端GPS授时同步单元和所述对端GPS授时同步单元，并测试所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备间数据传输的稳定性。

在一个实施例中，所述本端数据传输控制单元包括：本端传输接口模块，与所述本端设备相连，用于接收所述本端设备的采集数据；本端标准化模块，与所述本端传输接口模块相连，用于对所述采集数据进行标准化处理；本端协议转换模块，与所述本端标准化模块相连，用于将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；封包模块，与所述本端协议转换模块相连，用于将所述TCP/IP协议数据打包生成数据包；本端千兆网络同步传输模块，用于将所述数据包处理生成所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号送入所述本端无线传输单元；本端数字锁相环电路，用于保证从所述本端设备得到采集数据和向对端无线传输设备发送的所述千兆网络信号的时钟相位恒定。

在一个实施例中，所述对端数据传输控制单元包括：对端千兆网络同步传输模块，用于对所述对端无线传输单元得到的所述千兆网络信号进行处理，还原为数据包，并将所述数据包送入解包模块；解包模块，用于将所述数据包解包生成TCP/IP协议数据；对端协议转换模块，与所述解包模块相连，用于将所述TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；对端标准化模块，与所述对端协议转换模块相连，用于将所述标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；对端传输接口模块，与所述对端标准化模块相连，用于将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备；对端数字锁相环电路，用于保证从所述本端无线传输设备得到的所述千兆网络信号和发送给对端设备的采集数据的时钟相位恒定。

在一个实施例中所述本端设备包括：第一类设备和/或第二类设备，所述本端传输接口模块包括：第一类接口和第二类接口，其中，所述第一类接口可与所述第一类设备相连，所述第二类接口可与所述第二类设备相连；所述对端设备包括：第一类设备和/或第二类设备，所述对端传输接口模块包括：第一类接口和第二类接口，其中，所述第一类接口可与所述第一类设备相连，所述第二类接口可与所述第二类设备相连。

在一个实施例中，所述本端GPS授时同步单元包括：本端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据所述时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中所述数字信息用于记录时间信息；本端脉冲放大电路，与本端GPS天线相连，用于对所述模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将所述标准脉冲信号送入所述本端设备的时基系统，进行同步调整；

和/或，所述对端GPS授时同步单元包括：对端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据所述时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中所述数字信息用于记录时间信息；对端脉冲放大电路，与对端GPS天线相连，用于对所述模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将所述标准脉冲信号送入所述对端设备的时基系统，进行同步调整。

在一个实施例中，所述本端连续供电电源单元包括：本端第一直流接口和本端第二直流接口，其中，本端第一直流接口连接本端第一直流电源，本端第二直流接口连接本端第二直流电源；本端电源接口电压监测模块，用于监测所述本端第一直流电源和所述本端第二直流电源的电压值，并将电压监测情况反馈至本端电源接口选择模块；本端电源接口选择模块，与所述本端电源接口电压监测模块相连，用于在当前使用的是所述本端第一直流电源，且所述本端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述本端第二直流电源；在当前使用的是所述本端第二直流电源，且所述本端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述本端第一直流电源；

和/或，所述对端连续供电电源单元包括：对端第一直流接口和对端第二直流接口，其中，对端第一直流接口连接对端第一直流电源，对端第二直流接口连接对端第二直流电源；对端电源接口电压监测模块，用于监测所述对端第一直流电源和所述对端第二直流电源的电压值，并将电压监测情况反馈至对端电源接口选择模块；对端电源接口选择模块，与所述对端电源接口电压监测模块相连，用于在当前使用的是所述对端第一直流电源，且所述对端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述对端第二直流电源；在当前使用的是所述对端第二直流电源，且所述对端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述对端第一直流电源。

在一个实施例中，所述本端设备为本端地震仪器，所述对端设备为对端地震仪器；相应的，所述本端设备采集的采集数据为地震仪器数据。

在一个实施例中，所述地震仪器数据包括有线放炮指令。

在上述实施例中，通过在两个有线设备间设置一对无线传输设备从而实现了有线设备间地震数据的无线传输，解决了现有技术中通过高架线缆或线缆绕路跨越障碍，实现有线设备间的地震数据传输方法中存在的布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的技术问题。

附图说明

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

图1是根据本发明实施例的地震数据无线传输系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的地震数据无线传输系统中本端连续供电电源单元结构示意图；

图3是根据本发明实施例的地震数据无线传输方法的流程图；

图4是根据本发明实施例在超大道数三维施工中应用地震数据无线传输方法和系统实现无线传输地震数据的示意图；

图5是根据本发明实施例在地形复杂地区施工中应用地震数据无线传输方法和系统实现无线传输地震数据的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

考虑到现有的采集设备布设困难的问题主要是因为发送和接收大都采用的是有线方式进行的地震数据的传输，如果想要解决这种问题，可以通过无线方式对地震数据进行传输，这样就可以减少线缆的布设，从而解决线缆布设困难的问题。

基于此，本发明实施例提供了一种地震数据无线传输系统，如图1所示是本发明实施例的地震数据无线传输系统的结构示意图，该系统可以包括：本端设备101，本端无线传输设备102，对端无线传输设备103和对端设备104，下面对该系统中几个组成部分相互之间的连接关系和具体作用进行说明如下：

本端设备101，用于采集数据；

本端无线传输设备102，与本端设备101相连，用于将本端设备101的采集数据转换为可在本端无线传输设备102和对端无线传输设备103之间传输的千兆网络信号，并将千兆网络信号发送至对端无线传输设备103；

对端无线传输设备103，与本端无线传输设备102通过无线方式连接，用于接收千兆网络信号，并将千兆网络信号还原为采集数据；

对端设备104，与对端无线传输设备103相连，用于从对端无线传输设备103获取还原出的采集数据。

上述实施例中，通过在两个有线设备之间分别设置一套无线传输设备，利用无线传输设备对有线设备的地震数据进行处理，将有线设备地震数据转换为可以进行无线传输的千兆网络信号，再对千兆网络信号进行发送和接收，从而实现了有线设备间地震数据的无线传输，解决了现有技术中通过高架线缆或线缆绕路跨越障碍，实现有线设备间的地震数据传输方法中存在的布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的技术问题。

上述实施例中的千兆网络信号，是一种可在千兆以太网中进行传输的无线信号。其中，千兆以太网是建立在基础以太网标准之上，由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成。千兆以太网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范，其中包括CSMA/CD协议、以太网帧、全双工、流量控制以及IEEE802.3标准中所定义的管理对象。因此千兆以太网具有高效、高速、高性能的特点，目前已经被广泛应用于许多领域。

上述实施例中的本端无线传输设备102和对端无线传输设备103可以理解为实现无线传输地震数据的与无线传输技术有关的各个功能单元的总成。其中，所涉及到的无线传输技术，是指利用无线技术进行数据传输的一种方式。一般可以分为：模拟微波传输和数字微波传输。另外按照其具体的传输方式又可以分为：视频基带传输，光纤传输，网络传输，微波传输，双绞线传输，宽频共缆传输，无线SmartAir传输等。本实施例涉及的主要是其中的数字微波传输。

上述实施例中为了对得到的采集数据进行处理和发送，本端无线传输设备102具体可以包括：本端数据传输控制单元，用于接收本端设备的采集数据，并述采集数据进行处理得到可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；本端无线传输单元，与本端数据传输控制单元相连，用于向对端无线传输设备发送本端数据传输控制单元处理得到的千兆网络信号；本端GPS授时同步单元，用于对本端设备进行授时同步调整；本端连续供电电源单元，与本端数据传输控制单元、本端无线传输单元和本端GPS授时同步单元相连，用于为本端数据传输控制单元、本端无线传输单元和本端GPS授时同步单元提供连续电源。

相应的，为了对接收到的千兆网络信号进行处理和发送，对端无线传输设备103具体可以包括：对端无线传输单元，用于接收本端无线传输设备发送的千兆网络信号；对端数据传输控制单元，接收并处理对端无线传输单元得到的千兆网络信号，将千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将采集数据发送给对端设备；对端GPS授时同步单元，用于对对端设备进行授时同步调整；对端连续供电电源单元，与对端数据传输控制单元、对端无线传输单元和对端GPS授时同步单元相连，用于为对端数据传输控制单元、对端无线传输单元和对端GPS授时同步单元提供连续电源。

具体实施过程中，为了逐步将接收的采集数据进行处理得到可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号，本端数据传输控制单元具体可以包括：本端传输接口模块，与本端设备相连，用于接收本端设备的采集数据；本端标准化模块，与本端传输接口模块相连，用于对采集数据进行标准化处理；本端协议转换模块，与本端标准化模块相连，用于将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；封包模块，与本端协议转换模块相连，用于将TCP/IP协议数据打包生成数据包；本端千兆网络同步传输模块，用于将数据包处理生成千兆网络信号，并将千兆网络信号送入本端无线传输单元；本端数字锁相环电路，用于保证从本端设备得到采集数据和向对端无线传输设备发送的千兆网络信号的时钟相位恒定。

即，先对采集数据进行标准化处理，再将其转换为TCP/IP协议数据，然后再将TCP/IP协议数据打包封装为数据包，最终再将数据包转换为千兆网络信号，从而将最初的采集数据通过本端数据传输控制单元转换为可以在本端无线传输单元和对端无线传输单元之间传输的数据。上述这些数据转换的流程，每一步骤都可以分别通过上述的一个模块实现，当然也可以一个模块实现一个或多个步骤，具体可以根据系统中的模块划分设定，本申请对此不作限定，只要是能将采集数据转换为最终可传输的数据的方式都是可以的。

上述的千兆网络同步传输模块可以包括两片千兆网络物理层芯片，其中每片千兆网络物理层芯片分别包括一个Up端和一个Down端。工作时，打包生成的数据包通过Up端进入千兆网络物理层后还原为MII接口的数字信号，数字信号驱动Down端的千兆网络物理层芯片MII接口，Down端将MII接口接收到的数字信号转换为千兆网络信号，所得到的千兆网络信号通过本端无线传输单元发送出去。

相应的，为了逐步将获得的千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，对端数据传输控制单元具体可以包括：对端千兆网络同步传输模块，用于对对端无线传输单元得到的千兆网络信号进行处理，还原为数据包，并将数据包送入解包模块；解包模块，用于将数据包解包生成TCP/IP协议数据；对端协议转换模块，与解包模块相连，用于将TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；对端标准化模块，与对端协议转换模块相连，用于将所述标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；对端传输接口模块，与对端标准化模块相连，用于将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备；对端数字锁相环电路，用于保证从本端无线传输设备得到的千兆网络信号和发送给对端设备的采集数据的时钟相位恒定。

上述实施例中的TCP/IP协议数据指的是满足TCP/IP协议的数据，其中，TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)的简写，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。具体的，TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。即：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。

上述实施例中的数字锁相环电路指的是一种反馈控制电路，其中，锁相环(Phase-Locked Loop，简称为PLL)是一种相位负反馈系统，能够有效跟踪输入信号的相位。该数字锁相环电路由鉴相器(Phase Detector，简称为PD)、环路滤波器(Loop Filter,LF)和压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)组成。该电路能够使输出信号(由VCO或DCO振荡产生)与输入信号保持频率和相位同步的电路。在同步(锁定状态)时，输出信号和输入信号频率相等，相位差为零，或者保持为常数，即输出信号锁定到输入信号的相位上。

为了使得地震数据无线传输系统可以兼容多种类型的设备，在无线传输设备上可以设置多种类型的接口，从而满足兼容不同类型设备的需求。例如，本端传输接口模块可以包括：第一类接口和第二类接口，其中，第一类接口可与第一类设备相连，第二类接口可与第二类设备相连，其中，第一类设备和第二类设备为不同类型的设备。同样的，对端传输接口模块也可以包括：第一类接口和第二类接口。

具体实施过程中，GPS授时同步可以是通过GPS授时同步单元实现的，因此，本端GPS授时同步单元具体可以包括：本端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中数字信息用于记录时间信息；本端脉冲放大电路，与本端GPS天线相连，用于对模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将标准脉冲信号送入本端设备的时基系统，进行同步调整，使得同步信号误差小于预设阈值。

相应的，对端GPS授时同步单元也可以包括：对端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中数字信息用于记录时间信息；对端脉冲放大电路，与对端GPS天线相连，用于对模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将标准脉冲信号送入对端设备的时基系统，进行同步调整，使得同步信号误差小于预设阈值。

上述的本端设备和对端设备中的时基系统可以由有源晶振和定时器组成的。

上述GPS(Global Positioning System，全球定位系统)，即利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。其工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。实际上，GPS除了用于导航、定位、测量外，由于GPS系统的空间卫星上载有的精确时钟可以发布时间和频率信息，因此，以空间卫星上的精确时钟为基础，在地面监测站的监控下，传送精确时间和频率是GPS的另一重要应用，应用该功能可进行精确时间或频率的控制，根据需要提供相应的时间服务，即利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，进而对设备进行同步调整。这是本发明实施例中通过GPS授时同步单元对本端设备和对端设备进行授时同步调整的主要原理。

实际使用时，考虑到在户外进行地震勘探时如果电源不足，很难快速找到备用电源，这样会直接影响到地震勘探工作的开展，为了对地震数据无线传输系统提供连续电源，保证不间断供电，可以在电源单元中设置两个电源接口，以使得可以同时通过两个电源进行供电，有一个电源出现故障或者即将用尽，可以及时通过另外一个电源作为备用电源进行供电，从而达到不间断供电的目的。在一个实施例中，本端连续供电电源单元结构可以如图2所示包括：本端第一直流接201口和本端第二直流接口202，其中，本端第一直流接口201连接本端第一直流电源，本端第二直流接口202连接本端第二直流电源；本端电源接口电压监测模块203，用于监测本端第一直流电源和本端第二直流电源的电压值，并将电压监测情况反馈至本端电源接口选择模块204；本端电源接口选择模块204，与本端电源接口电压监测模块203相连，用于在当前使用的是所述本端第一直流电源，且本端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用本端第二直流电源；在当前使用的是本端第二直流电源，且本端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用本端第一直流电源；

相应的，对端连续供电电源单元也可以包括：对端第一直流接口和对端第二直流接口，其中，对端第一直流接口连接对端第一直流电源，对端第二直流接口连接对端第二直流电源；对端电源接口电压监测模块，用于监测对端第一直流电源和对端第二直流电源的电压值，并将电压监测情况反馈至对端电源接口选择模块；对端电源接口选择模块，与对端电源接口电压监测模块相连，用于在当前使用的是对端第一直流电源，且对端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用对端第二直流电源；在当前使用的是对端第二直流电源，且对端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用对端第一直流电源。

考虑到实际应用时，本端连续供电电源单元要对本端数据传输控制单元、本端无线传输单元和本端GPS授时同步单元进行供电，而这三个单元工作所需电压并不完全相同，因此本端连续供电电源单元除上述结构外还可以包括本端电压提升模块，用于将12V电压提升为48V电压，从而使得连续供电电源单元可以提供12V的电压也可以提供48V的电压。

相应的，对端连续供电电源单元要对对端数据传输控制单元、对端无线传输单元和对端GPS授时同步单元进行供电，而这三个单元工作所需电压并不完全相同，因此对端连续供电电源单元除上述结构外还包括对端电压提升模块，用于将12V电压提升为48V电压。

在具体实施过程中，为了管理本端数据传输控制单元、对端数据传输控制单元、本端GPS授时同步单元和对端GPS授时同步单元，在一个实施例中，无线数据传输系统还包括软件检测单元，用于通过修改传输设备参数，对本端数据传输控制单元、对端数据传输控制单元、本端GPS授时同步单元和对端GPS授时同步单元进行管理和调整，并测试本端无线传输设备和对端无线传输设备间数据传输的稳定性。

考虑到实际实施过程需要将本端数据传输控制单元处理得到的千兆网络信号通过无线传输的方式发送出去，因此本端无线传输单元包括无线数据收发模块，用于通过无线网络通讯技术，从本端数据传输控制单元获取处理得到的千兆网络信号，并将千兆网络信号发送到对端无线传输单元。

相应的，考虑到实际实施过程需要通过对端无线传输单元接收千兆网络信号，因此对端无线传输单元也包括无线数据收发模块，用于通过无线网络通讯技术，从本端无线传输单元获取千兆网络信号，并将得到的千兆网络信号送到对端数据传输控制单元进行处理。

上述本端无线传输单元和对端无线传输单元通过无线传输的方式连接在了一起，实现了对千兆网络信号的点对点传输。在一个实施例中，可以采用5.8G无线网络通讯技术，具体实施时，传输速度延时为12ns，传输带宽为30MHz，传输速率为300Mbit/s，传输距离为100m到10km，上述数值均符合实际地震勘探工作的要求。

在一个实施例中，为了在地震勘探领域进行地震仪器数据的无线传输，本端设备可以是一个地震仪器，相应的，对端设备也是一个地震仪器。在设备为地震仪器的情况下，所采集的数据也就是地震仪器数据。

然而值得注意的是，上述本端无线传输设备和对端无线传输设备都可以完成对方可以完成的操作，相应的，本端无线传输设备不仅可以具备自身的单元模块，也可以具备对端无线传输设备的单元模块，对端无线传输设备不仅可以具备自身的单元模块，也可以具备本端无线传输设备的单元模块，即，本端无线设备和对端无线设备相当于两个镜像对等的设备。

然而值得注意的是，上述使用的术语“单元”或者“模块”为可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种地震数据无线传输方法，如图3所示，可以包括如下步骤：

步骤301：本端设备采集数据；

步骤302：本端无线传输设备将本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将千兆网络信号发送至对端无线传输设备；

步骤303：对端无线传输设备接收千兆网络信号，并将千兆网络信号还原为本端设备的采集数据；

步骤304：对端设备从对端无线传输设备获取还原出的本端设备的采集数据。

在上述实施例中，主要考虑通过在两个有线设备间，通过无线网络通讯技术对地震数据进行无线传输，从而解决了由于环境中的障碍阻碍，有线设备间无法或者不便于布设数据接收线，导致无法进行地震数据传输的问题。

在具体实施过程中，考虑到本端设备中所得到的采集数据无法直接进行无线发送，所以，步骤302本端无线传输设备将本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将千兆网络信号发送至对端无线传输设备，可以包括：接收本端设备的采集数据，并将采集数据进行处理得到可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；向对端无线传输设备发送千兆网络信号。

相应的，考虑到对端无线传输设备接收到的千兆网络信号也无法直接被对端设备识别，所以，步骤303对端无线传输设备接收千兆网络信号，并将千兆网络信号还原为本端设备的采集数据，可以包括：接收本端无线传输设备发送的千兆网络信号；处理所兆网络信号，将千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将采集数据发送给对端设备。

在上述实施例中，考虑到在将采集数据转换为千兆网络信号的过程中还需要将采集数据先转换为TCP/IP协议数据，再打包生成数据包，因此上述步骤接收本端设备的采集数据，并将采集数据进行处理得到可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号，具体可以包括：接收本端设备的采集数据；对采集数据进行标准化处理；将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；将TCP/IP协议数据打包生成数据包；将数据包处理生成可进行无线传输的千兆网络信号。

相应的，考虑到在将千兆网络信号转换为采集数据的过程中还需要将千兆网络信号先转换为数据包，再转换为TCP/IP协议数据，因此上述步骤中处理千兆网络信号，将千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将采集数据发送给对端设备，具体可以包括：对接收的千兆网络信号进行处理，还原为数据包；将数据包解包生成TCP/IP协议数据；将TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；将标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备。

具体实施过程中，考虑到在山区施工中由于地形障碍的阻碍，布设线缆不便，实施有线放炮困难，在一个实施例中，可以将有线放炮指令作为一种地震仪器数据，通过无线数据传输系统在不同的有线地震仪器设备之间进行无线传输，从而实现有线放炮。

上述实施例中的有线放炮是指在一些无法保证无线通讯的特殊环境里,对端有线仪器设备需要接收来自本端设备的执行命令，才能进行放炮的过程。本发明实施例中主要通过本端无线传输设备对有线放炮指令进行转换，转换成可以进行无线传输的千兆网络信号，向对端无线设备发送千兆网络信号；对端无线传输设备接收到千兆网络传输信号，将千兆网络传输信号转换为有线放炮指令，并将转换得到的有线放炮指令通过有线传输发送给对端有线地震仪器设备；对端地震仪器设备接收到有线放炮指令后，按照要求执行放炮。

具体实施过程中，为了尽可能地使本端无线传输设备和对端无线传输设备工作在相对较好的工作状态，可以通过调整两个无线传输设备中无线传输单元的位置，使得本端无线传输单元的发送端口和对端无线传输单元的接收端口尽可能对准，具体地，可以通过以下方式实现：1)调整本端无线传输设备的本端无线传输单元和对端无线传输设备的对端无线传输单元的相对位置，保证相对位置偏差小于预设阈值；2)通过软件检测单元调整本端无线传输设备和对端无线传输设备的参数，基于检测到的参数对本端无线传输设备和对端无线传输设备进行调整，以保证所设参数可以满足要求。即，可以在硬件层面对本端无线传输设备和对端无线传输设备进行调整，也可以从软件层面对本端无线传输设备和对端无线传输设备进行调整。

实际实施时，可以按照如图4至5的方式将上述的地震数据无线传输方法和系统应用于具体的地震勘探中，通过在被地形障碍阻碍的有线设备间布设相应的无线传输设备，利用该无线传输设备实现有线设备间数据的无线传输。其中，图4和图5中的S100、S200、S300和S400为地震数据接收线。如图4所示，是在超大道数三维施工中，利用本发明实施例中的地震数据无线传输方法和系统，实现了有缆地震仪器间多组地震仪器数据的无线传输的实施情况。图5显示的是，在地形复杂地区施工中，利用本发明实施例中的地震数据无线传输方法和系统，实现有缆地震仪器跨越障碍进行地震仪器数据传输的实施情况。

在上述实施例中，通过在两个有线设备间分别布设一套无线传输设备从而实现了有线设备间地震数据的无线传输，解决了现有技术中通过高架线缆或线缆绕路跨越障碍，实现有线设备间的地震数据传输方法中存在的布设难度大、工作效率低、施工成本大和安全风险高的技术问题，达到了简单、高效传输地震数据的效果；通过GPS授时同步调整，实现了有线设备间地震数据无线传输的实时同步；通过数字锁相环电路调制，保证了地震数据传输过程中接收和发送时钟相位恒定；通过采用连续供电电源单元，为实施过程中地震数据的无线传输进行连续不间断供电；通过无线传输设备在有线地震仪器设备间传输有线放炮指令，实现在山区施工中进行有线放炮；另外在进行地震勘探时，本发明实施例中本端无线传输设备和对端无线传输设备的使用无需地震设备主机的设置，使用方便、架设灵活，并且工作时互不干扰。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (15)

1.一种地震数据无线传输方法，其特征在于，包括：

本端设备采集数据；

本端无线传输设备将所述本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至对端无线传输设备；

对端无线传输设备接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为本端设备的采集数据；

对端设备从所述对端无线传输设备获取还原出的本端设备的采集数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本端无线传输设备将所述本端设备的采集数据转换为可在本端无线传输设备和对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至对端无线传输设备，包括：

接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；

向对端无线传输设备发送所述千兆网络信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号包括：

接收本端设备的采集数据；

对所述采集数据进行标准化处理；

将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；

将所述TCP/IP协议数据打包生成数据包；

将所述数据包处理生成可进行无线传输的千兆网络信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对端无线传输设备接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为本端设备的采集数据，包括：

接收所述本端无线传输设备发送的所述千兆网络信号；

处理所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，处理所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备，包括：

对接收的所述千兆网络信号进行处理，还原为数据包；

将所述数据包解包生成TCP/IP协议数据；

将所述TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；

将所述标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；

将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备。

6.一种地震数据无线传输系统，其特征在于，包括：本端设备、对端设备、本端无线传输设备和对端无线传输设备，其中：

所述本端设备，用于采集数据；

所述本端无线传输设备，与所述本端设备相连，用于将所述本端设备的采集数据转换为可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间传输的千兆网络信号，并将所述千兆网络信号发送至所述对端无线传输设备；

所述对端无线传输设备，与所述本端无线传输设备通过无线方式连接，用于接收所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号还原为所述本端设备的采集数据；

所述对端设备，与所述对端无线传输设备相连，用于从所述对端无线传输设备获取还原出的本端设备的采集数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：

所述本端无线传输设备包括：

本端数据传输控制单元，用于接收所述本端设备的采集数据，并将所述采集数据进行处理得到可在所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备之间进行无线传输的千兆网络信号；

本端无线传输单元，与所述本端数据传输控制单元相连，用于向对端无线传输设备发送所述本端数据传输控制单元处理得到的所述千兆网络信号；

本端GPS授时同步单元，用于对所述本端设备进行授时同步调整；

本端连续供电电源单元，与所述本端数据传输控制单元、所述本端无线传输单元和所述本端GPS授时同步单元相连，用于为所述本端数据传输控制单元、所述本端无线传输单元和所述本端GPS授时同步单元提供连续电源；

和/或，

所述对端无线传输设备包括：

对端无线传输单元，用于接收所述本端无线传输设备发送的所述千兆网络信号；

对端数据传输控制单元，用于接收并处理所述对端无线传输单元得到的所述千兆网络信号，将所述千兆网络信号还原成本端设备的采集数据，并将所述采集数据发送给所述对端设备；

对端GPS授时同步单元，用于对所述对端设备进行授时同步调整；

对端连续供电电源单元，与所述对端数据传输控制单元、所述对端无线传输单元和所述对端GPS授时同步单元相连，用于为所述对端数据传输控制单元、所述对端无线传输单元和所述对端GPS授时同步单元提供连续电源。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

软件检测单元，用于管理所述本端数据传输控制单元、所述对端数据传输控制单元、所述本端GPS授时同步单元和所述对端GPS授时同步单元，并测试所述本端无线传输设备和所述对端无线传输设备间数据传输的稳定性。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述本端数据传输控制单元包括：

本端传输接口模块，与所述本端设备相连，用于接收所述本端设备的采集数据；

本端标准化模块，与所述本端传输接口模块相连，用于对所述采集数据进行标准化处理；

本端协议转换模块，与所述本端标准化模块相连，用于将标准化的采集数据转换为TCP/IP协议数据；

封包模块，与所述本端协议转换模块相连，用于将所述TCP/IP协议数据打包生成数据包；

本端千兆网络同步传输模块，用于将所述数据包处理生成所述千兆网络信号，并将所述千兆网络信号送入所述本端无线传输单元；

本端数字锁相环电路，用于保证从所述本端设备得到采集数据和向对端无线传输设备发送的所述千兆网络信号的时钟相位恒定。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述对端数据传输控制单元包括：

对端千兆网络同步传输模块，用于对所述对端无线传输单元得到的所述千兆网络信号进行处理，还原为数据包，并将所述数据包送入解包模块；

解包模块，用于将所述数据包解包生成TCP/IP协议数据；

对端协议转换模块，与所述解包模块相连，用于将所述TCP/IP协议数据转换为标准化的采集数据；

对端标准化模块，与所述对端协议转换模块相连，用于将所述标准化的采集数据还原成本端设备的采集数据；

对端传输接口模块，与所述对端标准化模块相连，用于将得到的本端设备的采集数据发送至对端设备；

对端数字锁相环电路，用于保证从所述本端无线传输设备得到的所述千兆网络信号和发送给对端设备的采集数据的时钟相位恒定。

11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，

所述本端设备包括：第一类设备和/或第二类设备，所述本端传输接口模块包括：第一类接口和第二类接口，其中，所述第一类接口可与所述第一类设备相连，所述第二类接口可与所述第二类设备相连；

所述对端设备包括：第一类设备和/或第二类设备，所述对端传输接口模块包括：第一类接口和第二类接口，其中，所述第一类接口可与所述第一类设备相连，所述第二类接口可与所述第二类设备相连。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述本端GPS授时同步单元包括：

本端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据所述时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中所述数字信息用于记录时间信息；

本端脉冲放大电路，与所述本端GPS天线相连，用于对所述模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将所述标准脉冲信号送入所述本端设备的时基系统，进行同步调整；

和/或，

所述对端GPS授时同步单元包括：

对端GPS天线，用于接收卫星的时钟信号，根据所述时钟信号生成数字信息和模拟脉冲信号，其中所述数字信息用于记录时间信息；

对端脉冲放大电路，与所述对端GPS天线相连，用于对所述模拟脉冲信号进行整形放大，还原成标准脉冲信号，并将所述标准脉冲信号送入所述对端设备的时基系统，进行同步调整。

13.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述本端连续供电电源单元包括：

本端第一直流接口和本端第二直流接口，其中，本端第一直流接口连接本端第一直流电源，本端第二直流接口连接本端第二直流电源；

本端电源接口电压监测模块，用于监测所述本端第一直流电源和所述本端第二直流电源的电压值；

本端电源接口选择模块，与所述本端电源接口电压监测模块相连，用于获取本端电源接口电压监测模块得到的电压监测情况，在当前使用的是所述本端第一直流电源，且所述本端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述本端第二直流电源；在当前使用的是所述本端第二直流电源，且所述本端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述本端第一直流电源；

和/或，

所述对端连续供电电源单元包括：

对端第一直流接口和对端第二直流接口，其中，对端第一直流接口连接对端第一直流电源，对端第二直流接口连接对端第二直流电源；

对端电源接口电压监测模块，用于监测所述对端第一直流电源和所述对端第二直流电源的电压值；

对端电源接口选择模块，与所述对端电源接口电压监测模块相连，用于获取对端电源接口电压监测模块得到的电压监测情况，在当前使用的是所述对端第一直流电源，且所述对端第一直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述对端第二直流电源；在当前使用的是所述对端第二直流电源，且所述对端第二直流电源的电压低于预设警戒值的情况下，进行报警并选择切换至使用所述对端第一直流电源。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述本端设备为本端地震仪器，所述对端设备为对端地震仪器；相应的，所述本端设备的采集数据为地震仪器数据。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述地震仪器数据包括有线放炮指令。