CN108415071A - 基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备 - Google Patents

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张伟民
程卓
熊德云
黄紫微
程诗泽
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    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Abstract

本发明提供了基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备，基于无人机的无线地震仪数据采集方法，首先设置无线地震仪节点，设定无人机的飞行路径，所述无人机通过无线接收器和无线地震仪的无线通信设备的自动连接，对每个无线地震仪节点采集到的地震波数据进行收集，最后返回出发点，传输给主控制台，对数据进行分析，实现地震的预测；基于无人机的无线地震仪数据采集设备及存储设备，用于实现基于无人机的无线地震仪数据采集的方法。本发明的有益效果是：大大提高了无线地震仪的地震勘探采集的效率。

Description

基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备
技术领域
本发明涉及地震勘探采集领域，尤其涉及基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备。
背景技术
地震勘探采集设备，在石油、天然气、煤田、沉积型铀矿等能源行业，以及工程领域，诸如高层建筑、高速公路、桥梁、机场、隧道、铁路、水坝等基础的勘探和监测中都有广泛的应用。地震勘探数据采集的关键设备是地震仪。在地震勘探数据采集过程中，有缆地震仪工作时，电缆使用量大、效率低、易损坏；无缆地震仪不能实时传输地震数据，整个地区地震采集结束后，才能回收无缆地震仪，在室内读出地震数据；无线地震仪在地形比较复杂的地区，比如地形、山林和城市中高层建筑的影响，会造成物联网大量节点不能连接，无法实时将数据传输到主控制台。遇到此类情形，需要人工从无线地震仪中拷贝出数据。因此，亟需研究一种高效率的地震勘探采集的方法及设备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备，基于无人机的无线地震仪数据采集方法，主要包括以下步骤：
S101：将若干个无线地震仪设置成若干个无线地震仪节点，并对无线地震仪节点进行编号；
S102：根据所述无线地震仪节点的分布情况，设定无人机的飞行路径；
S103：所述无人机按照由小到大的编号依次对所述无线地震仪进行访问；
S104：所述无人机搭载有无线接收器，在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，所述无线接收器与所述地震仪节点自动连接；
S105：通过无线通信的连接，所述无线地震仪节点将采集的地震波数据传输给所述无人机；
S106：数据传输完成后，所述无人机飞向下一个无线地震仪节点；
S107：所述无人机完成依次访问所述无线地震仪节点的任务后，回到其出发点，将收集到的地震波数据发送给主控制台；
S108：主控制台对所述地震波数据进行分析，实现对地震的预测。
进一步地，在步骤S101中，所述无线地震仪有完整的嵌入式系统，能够实时的采集到地震波数据，并对采集的地震波数据进行大容量的存储。
进一步地，在步骤S102中，所述无人机具备自动导航定位和避障能力，能够通过GPS定位导航系统自动、准确地飞行到若干无线地震仪节点的上空，并且在访问的过程能够自动检测所述无人机的电量能否支撑所述无人机回到出发点位置。
进一步地，当所述无线地震仪节点过多，所述无人机的电量无法支持其回到出发点位置时，可以规划多条路径，使用若干个无人机进行数据的收集。
进一步地，在步骤S104中，所述无线接收器的无线通信设备在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，自动与所述无线地震仪的无线通信设备进行连接。
一种存储设备，其特征在于：所述存储设备存储指令及数据用于实现基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
基于无人机的无线地震仪数据采集设备，其特征在于：包括：处理器及所述存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：大大提高了无线地震仪的地震勘探采集的效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中基于无人机的无线地震仪数据采集方法的流程图；
图2是本发明实施例中一种基于无人机的无线地震仪数据采集设备的示意图；
图3是本发明实施例中硬件设备工作的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了基于无人机的无线地震仪数据采集方法、设备及存储设备。
请参考图1，图1是本发明实施例中基于无人机的无线地震仪数据采集方法的流程图，具体包括如下步骤：
S101：将若干个无线地震仪设置成若干个无线地震仪节点，并对无线地震仪节点进行编号；所述无线地震仪有完整的嵌入式系统，能够实时的采集到地震波数据，并对采集的地震波数据进行大容量的存储；
S102：根据所述无线地震仪节点的分布情况，设定无人机的飞行路径；所述无人机具备自动导航定位和避障能力，能够通过GPS定位导航系统自动、准确地飞行到若干无线地震仪节点的上空，并且在访问的过程能够自动检测所述无人机的电量能否支撑所述无人机回到出发点位置；当所述无线地震仪节点过多，所述无人机的电量无法支持其回到出发点位置时，可以规划多条路径，使用若干个无人机进行数据的收集；
S103：所述无人机按照由小到大的编号依次对所述无线地震仪进行访问；
S104：所述无人机搭载有无线接收器，在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，所述无线接收器与所述地震仪节点自动连接；所述无线接收器的无线通信设备在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，自动与所述无线地震仪的无线通信设备进行连接；所述无线通信设备为无线WIFI；
S105：通过无线通信的连接，所述无线地震仪节点将收集的地震波数据传输给所述无人机；
S106：数据传输完成后，所述无人机飞向下一个无线地震仪节点；
S107：所述无人机完成依次访问所述无线地震仪节点的任务后，回到其出发点，将采集到的地震波数据发送给主控制台；
S108：主控制台对所述地震波数据进行分析，实现对地震的预测。
请参考图2，图2是本发明实施例中一种基于无人机的无线地震仪数据采集设备的示意图，包括所述无人机导航定位技术系统201、无线设备数据回收系统202、无线地震仪采集系统203和主控制台204；其中，无人机导航定位技术系统201包括定位系统和规划航行路径系统，实现所述无人机的定位和设定其飞行路径；无线设备数据回收系统202是实现无线通信的自动连接和实施存储数据；无线地震仪采集系统203实现信号的实时采集、实时存储数据和无线通信的自动连接；主控制台204实现无线通信的自动连接，并显示数据。
所述无人机依次访问所述无线地震仪，所述无线接收器和所述无线地震仪均包括有无线通信设备；每当所述无人机飞到所述地震仪的无线信号覆盖范围内时，所述无人机装载的所述无线接收器的无线通信设备与所述地震仪的无线通信设备自动连接，所述无线地震仪将采集到的数据传输给所述无人机，所述无人机收集完若干无线地震仪采集的数据后回到出发点位置，将数据无线传输到主控制台。其中，所述无线地震仪包括：地震数据采集前端、总控制器、SD卡、无线通信设备、GPS模块和电源管理模块，实现所述无线地震仪的开机自检：检测硬件兼容情况、工作状态，检查无线网络，监测外部设备的连接情况，无线地震仪的电量及其状态模式，其中，所述外部设备包括：震源系统、检波系统、定位系统；所述地震数据采集前端实时连续采集实验过程中的震动数据，能够在传输阻塞的情况下自动缓存，在网络畅通时，自动无线发送；所述无线地震仪有完整的嵌入式系统，能够实时的采集到地震波数据，并对采集的地震波数据进行大容量的存储；所述无人机通过光流传感器的测距原理以及超声波测距模块测距理论，构成一套综合的测距系统，通过飞控板控制模块进行避障，同时通过机超视距飞行和飞控板是实现特有的油门行程锁定以及定高的功能，控制所述无人机飞到指定的所述无线地震仪；所述无人机通过GPS定位系统进行定位。
请参见图3，图3是本发明实施例的硬件设备工作示意图，所述硬件设备具体包括：基于无人机的无线地震仪数据采集设备301、处理器302及存储设备303。
基于无人机的无线地震仪数据采集设备301：所述基于无人机的无线地震仪数据采集设备301实现所述基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
处理器302：所述处理器302加载并执行所述存储设备303中的指令及数据用于实现所述基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
存储设备303：所述存储设备303存储指令及数据；所述存储设备303用于实现所述基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：大大提高了无线地震仪的地震勘探采集的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (7)

1.基于无人机的无线地震仪数据采集方法，其特征在于：包括以下步骤：
S101：将若干个无线地震仪设置成若干个无线地震仪节点，并对无线地震仪节点进行编号；
S102：根据所述无线地震仪节点的分布情况，设定无人机的飞行路径；
S103：所述无人机按照由小到大的编号依次对所述无线地震仪进行访问；
S104：所述无人机搭载有无线接收器，在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，所述无线接收器与所述地震仪节点自动连接；
S105：通过无线通信的连接，所述无线地震仪节点将采集的地震波数据传输给所述无人机；
S106：数据传输完成后，所述无人机飞向下一个无线地震仪节点；
S107：所述无人机完成依次访问所述无线地震仪节点的任务后，回到其出发点，将收集到的地震波数据发送给主控制台；
S108：主控制台对所述地震波数据进行分析，实现对地震的预测。
2.如权利要求1所述的基于无人机的无线地震仪数据采集方法，其特征在于：在步骤S101中，所述无线地震仪有完整的嵌入式系统，能够实时的采集到地震波数据，并对采集的地震波数据进行大容量的存储。
3.如权利要求1所述的基于无人机的无线地震仪数据采集方法，其特征在于：在步骤S102中，所述无人机具备自动导航定位和避障能力，能够通过GPS定位导航系统自动、准确地飞行到若干无线地震仪节点的上空，并且在访问的过程能够自动检测所述无人机的电量能否支撑所述无人机回到出发点位置。
4.如权利要求3所述的基于无人机的无线地震仪数据采集方法，其特征在于：当所述无线地震仪节点过多，所述无人机的电量无法支持其回到出发点位置时，可以规划多条路径，使用若干个无人机进行数据的收集。
5.如权利要求1所述的基于无人机的无线地震仪数据采集方法，其特征在于：在步骤S104中，所述无线接收器的无线通信设备在所述无人机飞行到所述地震仪节点的无线通信范围内时，自动与所述无线地震仪的无线通信设备进行连接。
6.一种存储设备，其特征在于：所述存储设备存储指令及数据用于实现权利要求1～5所述的任意基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
7.基于无人机的无线地震仪数据采集设备，其特征在于：包括：处理器及所述存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1～5所述的任意基于无人机的无线地震仪数据采集方法。
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