CN108828654A - 一种基于Labview的节点地震数据采集系统 - Google Patents

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王登云
吴学兵
高翀
陈本池
季松
吴小兵
付淼星
田海舟
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Sinopec Oilfield Service Corp
Sinopec Petroleum Engineering Geophysics Co Ltd Equipment Management Center
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    • G—PHYSICS
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output

Abstract

本发明公开了一种基于Labview的节点地震数据采集系统，其特征在于：节点地震采集系统由硬件和软件构成；硬件包括主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块、检波器、通讯中继器和平板电脑，所述主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块合检波器组成节点地震仪器，所述主控模块电性连接GPS模块、无线模块、电源模块、测试模块和采集模块。本发明操作使用方便，可以精确的完成地震仪器的状态显示、参数配置、数据回收、仪器测试等工作，可以高效的配合地震仪器完成地震数据采集工作，且在稳定性、便捷性方面具备一定的优势，该系统能有效的提高地震勘探施工的效率，降低施工成本。

Description

一种基于Labview的节点地震数据采集系统
技术领域
本发明涉及一种节点地震数据采集系统，特别提供了一种基于Labview的节点地震数据采集系统。
背景技术
地震仪器是地震勘探的核心设备，负责完成野外地震数据的采集和记录。地震仪器主要分为有线系统和无线(节点)系统两种，其中，通常使用的有线系统有Sercel 428XL、Inova G3i等。节点系统又可细分为三大类：实时数据回传系统、部分数据回传系统、自主采集系统。
随着油气勘探目标日趋复杂，地表条件越来越复杂，有线系统存在诸多难题，一方面复杂地表难以布设、布设过程中存在着极大的安全风险；另一方面一旦有排列故障，需要等待处理后才能建排采集，这些难题直接影响到施工的效益、质量和安全。传统节点地震数据回收器功能较为单一，多数仅能完成采样率、线号和桩号的设置，对于地震采集的数据质量无法保证，更无法实时回收地震数据，对于节点地震仪器所采集的数据质量无法保证。
因此，本领域技术人员提供了一种基于Labview的节点地震数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Labview的节点地震数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于Labview的节点地震数据采集系统，节点地震采集系统由硬件和软件构成；硬件包括主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块、检波器、通讯中继器和平板电脑，所述主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块合检波器组成节点地震仪器，所述主控模块电性连接GPS模块、无线模块、电源模块、测试模块和采集模块，采集模块电性连接检波器，无线通讯模块通过通讯中继器无线连接平板电脑；检波器将地震数据采集后，将地震数据发送至采集模块，通过主控模块和ZIGBEE模块与通讯中继器进行通讯，通讯中继再将控制信号和采集数据通过WIFI模块发送至平板电脑，最终实现地震数据的采集，电源模块为采集系统的硬件部分提供16.8V的直流电压；
所述软件包括状态显示模块、参数设置模块、波形显示模块、数据回收模块和仪器自检模块；
所述状态显示模块包括所连接的地震仪器的设备信息、GPS信息、信号状态、波形以及已设置的数据采集参数。设备信息包括设备号、线号、桩号、当前设备状态、设备的电量及内存使用情况等；GPS信息包括GPS状态、可见卫星数、定位卫星数、目前GPS时间及定位经纬度等；已设置的采集参数包括内部增益、采样率、滤波参数等；
所述参数设置模块主要是用于配置节点地震仪器的各项参数，主要包括采集通道、线号、桩号、仪器的唤醒时间、采样率、内部增益和滤波参数等信息，同时在该模块中，控制节点仪器采集的开始和停止；
所述波形显示模块主要用于WIFI连接后，实时显示该节点地震仪器的采集数据，以确保该仪器处于正常工作中；
所述数据回收模块主要用于显示某个时间段该节点地震仪器所接受到的地震数据，以确保在某个时间段，该仪器处于正常工作中；
所述仪器自检模块，可以进行无缆采集仪器的设备自检，以验证该仪器是否处于正常工作状态。设备自检包括波形显示窗口以及仪器噪音、环境噪音、信号幅度、动态范围和谐波失真，以及多项内置检波器自检参数。
作为改进：所述软件是基于Labview平台开发的控制程序，通过硬件实现相关的数据采集工作。
作为进一步改进：所述主控模块采用工业级ARM芯片。
作为进一步改进：所述无线通讯模块包括ZIGBEE模块和WIFI模块，主控模块通过ZIGBEE模块无线连接通讯中继器，通讯中继器通过WIFI模块无线连接平板电脑。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明操作使用方便，可以精确的完成地震仪器的状态显示、参数配置、数据回收、仪器测试等工作，可以高效的配合地震仪器完成地震数据采集工作，且在稳定性、便捷性方面具备一定的优势，该系统能有效的提高地震勘探施工的效率，降低施工成本。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明中部分硬件结构框图；
图2为本发明中状态显示模块的软件控制界面；
图3为本发明中参数设置模块的软件控制界面；
图4为本发明中波形显示模块的软件控制界面；
图5为本发明中数据回收模块的软件控制界面；
图6为本发明中仪器自检模块的软件控制界面；
图7为本发明中软件的控制流程图。
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做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。
请参阅图1～7，本发明实施例中，一种基于Labview的节点地震数据采集系统，节点地震采集系统由硬件和软件构成；硬件包括主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块、检波器、通讯中继器和平板电脑，所述主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块合检波器组成节点地震仪器，所述主控模块电性连接GPS模块、无线模块、电源模块、测试模块和采集模块，采集模块电性连接检波器，无线通讯模块通过通讯中继器无线连接平板电脑；检波器将地震数据采集后，将地震数据发送至采集模块，通过主控模块和ZIGBEE模块与通讯中继器进行通讯，通讯中继再将控制信号和采集数据通过WIFI模块发送至平板电脑，最终实现地震数据的采集，电源模块为采集系统的硬件部分提供16.8V的直流电压；
所述软件包括状态显示模块、参数设置模块、波形显示模块、数据回收模块和仪器自检模块；
所述状态显示模块包括所连接的地震仪器的设备信息、GPS信息、信号状态、波形以及已设置的数据采集参数。设备信息包括设备号、线号、桩号、当前设备状态、设备的电量及内存使用情况等；GPS信息包括GPS状态、可见卫星数、定位卫星数、目前GPS时间及定位经纬度等；已设置的采集参数包括内部增益、采样率、滤波参数等；
所述参数设置模块主要是用于配置节点地震仪器的各项参数，主要包括采集通道、线号、桩号、仪器的唤醒时间、采样率、内部增益和滤波参数等信息，同时在该模块中，控制节点仪器采集的开始和停止；
所述波形显示模块主要用于WIFI连接后，实时显示该节点地震仪器的采集数据，以确保该仪器处于正常工作中；
所述数据回收模块主要用于显示某个时间段该节点地震仪器所接受到的地震数据，以确保在某个时间段，该仪器处于正常工作中；
所述仪器自检模块，可以进行无缆采集仪器的设备自检，以验证该仪器是否处于正常工作状态。设备自检包括波形显示窗口以及仪器噪音、环境噪音、信号幅度、动态范围和谐波失真，以及多项内置检波器自检参数。
所述软件是基于Labview平台开发的控制程序，通过硬件实现相关的数据采集工作。
所述主控模块采用工业级ARM芯片。
所述无线通讯模块包括ZIGBEE模块和WIFI模块，主控模块通过ZIGBEE模块无线连接通讯中继器，通讯中继器通过WIFI模块无线连接平板电脑。
工作原理
本发明在工作时，用开关将节点地震仪器开机，随后完成节点地震仪器、平板电脑、通讯中继三者之间的通讯连接。完成通讯连接后，搜索设备，查看仪器的当前状态，包括当前仪器的设备号、线号、桩号、电压、温度、内存、GPS信息、当前设备的地震数据波形等；随后进入参数设置模块，完成当前仪器的主要参数设置，如线号、桩号、唤醒时间、采样率等，完成设置后点击提交；然后打开WIFI传输功能，进入仪器自检模块，如图6，点击仪器自检，检查当前仪器的自身参数是否正常，例如仪器噪声、动态范围、谐波失真及内置检波器的灵敏度、电阻等参数；若自检结果皆处于正常状态，则点击开始采集，仪器即进入数据采集阶段；采集阶段可以通过波形显示模块来实时观测当前仪器的地震数据采集情况；同时可以使用数据回收模块来回看某个特定时间段内的地震数据；待采集结束后，直接用开关将仪器关机，将仪器中存储的地震数据导出合成，即完成地震资料的采集。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种基于Labview的节点地震数据采集系统，其特征在于：节点地震采集系统由硬件和软件构成；硬件包括主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块、检波器、通讯中继器和平板电脑，所述主控模块、GPS模块、无线通讯模块、电源模块、测试模块、采集模块合检波器组成节点地震仪器，所述主控模块电性连接GPS模块、无线模块、电源模块、测试模块和采集模块，采集模块电性连接检波器，无线通讯模块通过通讯中继器无线连接平板电脑；
所述软件包括状态显示模块、参数设置模块、波形显示模块、数据回收模块和仪器自检模块。
2.所述软件是基于Labview平台开发的控制程序，通过硬件实现相关的数据采集工作。
3.所述主控模块采用工业级ARM芯片。
4.所述无线通讯模块包括ZIGBEE模块和WIFI模块，主控模块通过ZIGBEE模块无线连接通讯中继器，通讯中继器通过WIFI模块无线连接平板电脑。
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