CN111610557A - 一种基于5g通信的石油勘探检测装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于5G通信的石油勘探检测装置及其方法，石油勘探检测装置，包括MCU核心控制模块、地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏、电源模块、基站、后台，地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏、电源模块都与MCU核心控制模块电性连接，MCU核心控制模块、地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏都与电源模块电性连接，通信模块与基站无线连接，基站与后台无线连接。本发明无需布设光缆，通信距离更远，传输带宽更大，传输速率更快，易于部署；本发明便于安装使用，可快速安装并投入使用。

Description

一种基于5G通信的石油勘探检测装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种基于5G通信的石油勘探检测装置及其方法。
背景技术
石油勘探是指为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。其中地球物理法中的地震勘测是石油勘探的方法之一，是根据地质学和物理学的原理，利用电子学和信息论等领域的新技术，采用人工方法引起地壳振动，如利用炸药爆炸产生人工地震，再用精密仪器记录下爆炸后地面上各点的震动情况,把记录下来的资料经过处理、解释。推断地下地质构造的特点，寻找可能的储油构造。地震勘探是石油勘探中一种最常见和最重要的方法。现在的地震检波装置多采用光缆、WIFI等通信方式进行传输，光缆布设复杂，WIFI传输局限性大，因此发展采用5G通信技术的新型石油勘探检测装置已是大势所趋。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于5G通信的石油勘探检测装置及其方法。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于5G通信的石油勘探检测装置，包括MCU核心控制模块、地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏、电源模块、基站、后台，所述地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏、电源模块都与MCU核心控制模块电性连接，所述MCU核心控制模块、地震波检测模块、通信模块、GPS模块、存储模块、LCD显示屏都与电源模块电性连接，所述通信模块与基站无线连接，所述基站与后台无线连接。
作为优选，通信模块包括5G通信模块、第一天线，所述5G通信模块与第一天线相连。
作为优选，第一天线用于负责接受或发送5G信号。
作为优选，所述GPS模块设有第二天线。
作为优选，第二天线用于负责接受或发送GPS信号。
作为优选，地震波检测模块包括地震波传感器、放大电路，所述地震波传感器与放大电路相连，所述放大电路与MCU核心控制模块相连。
作为优选，地震波传感器为MEMS震动传感器，所述MCU核心控制模块为STM32F030F4P6单片机。
一种基于5G通信的石油勘探检测方法，包括以下步骤：
步骤S1、人工爆炸产生人工地震；
步骤S2、GPS模块授时功能使范围内每一个石油勘探检测装置同一时间启动地震波检测模块；
步骤S3、地震波检测模块检测到地震波波形；
步骤S4、地震波检测模块将检测到的地震波波形传送到MCU核心控制模块，然后MCU核心控制模块将地震波波形处理成数字信号；
步骤S5、MCU核心控制模块将数字信号传送至存储模块进行临时储存；
步骤S6、第一天线接收到附近基站的频率信号，与附近基站建立通信通道；
步骤S7、MCU核心控制模块将数字信号传送到5G通信模块；
步骤S8、5G通信模块通过第一天线与基站之间的无线通信将数字信号传至基站；
步骤S9、基站将数字信号上传至后台，后台根据数字信号确定是否存在石油资源，然后后台通过通信模块向MCU核心控制模块发送是否存在石油资源的结果信息；
步骤S10、MCU核心控制模块将数字信号和是否存在石油资源的结果信息发送至LCD显示屏进行显示。
作为优选，地震波检测模块检测到地震波波形的工作流程如下：
步骤S201、地震波传感器接收到人工爆炸产生的地震震动，从而地震波传感器21检测到震动信号；
步骤S202、震动信号通过放大电路放大，从而得到地震波波形。
本发明的有益效果如下：本发明采用5G通信模块进行数据的上传与石油勘探检测装置之间的数据传输，通过GPS模块授时功能使范围内所有装置在同一时间开始进行地震波检测，保证检测的数据不会因为时间差异而导致检测到的地震波产生时间误差，LCD显示屏可以显示实时时间与地震波形，方便现场工作人员查看，本发明无需布设光缆，且相对于同样是无线通信的WIFI而言，通信距离更远，传输带宽更大，传输速率更快，易于部署；
本发明使用5G通信模块进行通信，本发明安装时无需过多布线，即装即用，满足了快速建立石油勘探检测系统的需求，5G网络的高速传输使得数据上传变得更加迅速，后台可以更加快速的接收到信息从而做出反应；
本发明实现了地震波数据无线传输，所有的基于5G通信的石油勘探检测装置同步进行地震波检测，便于安装使用，可快速安装并投入使用。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为通信模块的模块连接图；
图3为地震波检测模块的模块连接图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1所示，一种基于5G通信的石油勘探检测装置，包括MCU核心控制模块1、地震波检测模块2、通信模块3、GPS模块4、存储模块5、LCD显示屏6、电源模块7、基站8后台9，所述地震波检测模块2、通信模块3、GPS模块4、存储模块5、LCD显示屏6、电源模块7都与MCU核心控制模块1电性连接，所述MCU核心控制模块1、地震波检测模块2、通信模块3、GPS模块4、存储模块5、LCD显示屏6都与电源模块7电性连接，所述通信模块3与基站8无线连接，所述基站8与后台9无线连接。
如图2所示，通信模块3包括5G通信模块31、第一天线32，所述5G通信模块31与第一天线32相连，第一天线32用于负责接受或发送5G信号。
如图1所示，GPS模块4设有第二天线41，第二天线41用于负责接受或发送GPS信号。
如图3所示，地震波检测模块2包括地震波传感器21、放大电路22，所述地震波传感器21与放大电路22相连，所述放大电路22与MCU核心控制模块1相连，地震波传感器21为MEMS震动传感器，所述MCU核心控制模块1为STM32F030F4P6单片机。
一种基于5G通信的石油勘探检测方法，包括以下步骤：
步骤S1、人工爆炸产生人工地震；
步骤S2、GPS模块4授时功能使范围内每一个石油勘探检测装置同一时间启动地震波检测模块2；
步骤S3、地震波检测模块2检测到地震波波形；
步骤S4、地震波检测模块2将检测到的地震波波形传送到MCU核心控制模块1，然后MCU核心控制模块1将地震波波形处理成数字信号；
步骤S5、MCU核心控制模块1将数字信号传送至存储模块5进行临时储存；
步骤S6、第一天线32接收到附近基站8的频率信号，与附近基站8建立通信通道；
步骤S7、MCU核心控制模块1将数字信号传送到5G通信模块31；
步骤S8、5G通信模块31通过第一天线32与基站8之间的无线通信将数字信号传至基站8；
步骤S9、基站8将数字信号上传至后台9，后台9根据数字信号确定是否存在石油资源，然后后台通过通信模块3向MCU核心控制模块1发送是否存在石油资源的结果信息；
步骤S10、MCU核心控制模块8将数字信号和是否存在石油资源的结果信息发送至LCD显示屏6进行显示。
所述地震波检测模块2检测到地震波波形的工作流程如下：
步骤S201、地震波传感器21接收到人工爆炸产生的地震震动，从而地震波传感器21检测到震动信号；
步骤S202、震动信号通过放大电路22放大，从而得到地震波波形。
本发明采用地震勘测技术进行石油勘测，并通过5G通信技术进行数据传输，5G网络的高速传输能力使得震动波形上传变得更加快速，也使得后台能更快分析地震波的情况，确定是否存在石油资源。GPS授时功能的存在使得所有的石油勘测检测设备都可以在同一时间进行检测，避免了目前市面上的设备开始检测时间不一致而导致的误差，使得工作人员做无用功的情况存在，使得石油勘测检测变得更加高效，并且节省了人力成本。
本发明可以满足快速建立石油勘探检测系统的需求，建立后可随时增加或减少石油勘探检测装置的数量，对于新的石油勘探检测装置的增加只需启动入网，无线的石油勘探检测方式使得工作人员更加安全，系统更加稳定，不会由于人工地震出错导致的地面开裂或是损坏光缆的情况发生导致检波器无法运行，检测更加稳定。5G无线传输的方式使得部署更加便利以及快速，降低了人工成本的同时使得设备能快速投入使用，还提高了检测效率，一举多得，5G在线实时上传使得后台能更快速的接收到数据，保证不会由于传输问题而导致错过某一可能石油存在点的事情发生。
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，包括MCU核心控制模块(1)、地震波检测模块(2)、通信模块(3)、GPS模块(4)、存储模块(5)、LCD显示屏(6)、电源模块(7)、基站(8)后台(9)，所述地震波检测模块(2)、通信模块(3)、GPS模块(4)、存储模块(5)、LCD显示屏(6)、电源模块(7)都与MCU核心控制模块(1)电性连接，所述MCU核心控制模块(1)、地震波检测模块(2)、通信模块(3)、GPS模块(4)、存储模块(5)、LCD显示屏(6)都与电源模块(7)电性连接，所述通信模块(3)与基站(8)无线连接，所述基站(8)与后台(9)无线连接。
2.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述通信模块(3)包括5G通信模块(31)、第一天线(32)，所述5G通信模块(31)与第一天线(32)相连。
3.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述第一天线(32)用于负责接受或发送5G信号。
4.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述GPS模块(4)设有第二天线(41)。
5.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述第二天线(41)用于负责接受或发送GPS信号。
6.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述地震波检测模块(2)包括地震波传感器(21)、放大电路(22)，所述地震波传感器(21)与放大电路(22)相连，所述放大电路(22)与MCU核心控制模块(1)相连。
7.根据权利要求1所述一种基于5G通信的石油勘探检测装置，其特征在于，所述地震波传感器(21)为MEMS震动传感器，所述MCU核心控制模块(1)为STM32F030F4P6单片机。
8.一种基于5G通信的石油勘探检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、人工爆炸产生人工地震；
步骤S2、GPS模块(4)授时功能使范围内每一个石油勘探检测装置同一时间启动地震波检测模块(2)；
步骤S3、地震波检测模块(2)检测到地震波波形；
步骤S4、地震波检测模块(2)将检测到的地震波波形传送到MCU核心控制模块(1)，然后MCU核心控制模块(1)将地震波波形处理成数字信号；
步骤S5、MCU核心控制模块(1)将数字信号传送至存储模块(5)进行临时储存；
步骤S6、第一天线(32)接收到附近基站(8)的频率信号，与附近基站(8)建立通信通道；
步骤S7、MCU核心控制模块(1)将数字信号传送到5G通信模块(31)；
步骤S8、5G通信模块(31)通过第一天线(32)与基站(8)之间的无线通信将数字信号传至基站(8)；
步骤S9、基站(8)将数字信号上传至后台(9)，后台(9)根据数字信号确定是否存在石油资源，然后后台通过通信模块(3)向MCU核心控制模块(1)发送是否存在石油资源的结果信息；
步骤S10、MCU核心控制模块(8)将数字信号和是否存在石油资源的结果信息发送至LCD显示屏(6)进行显示。
9.根据权利要求8所述一种基于5G通信的石油勘探检测方法，其特征在于，所述地震波检测模块(2)检测到地震波波形的工作流程如下：
步骤S201、地震波传感器(21)接收到人工爆炸产生的地震震动，从而地震波传感器(21)检测到震动信号；
步骤S202、震动信号通过放大电路(22)放大，从而得到地震波波形。
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