CN117641151A - 一种电磁采集仪器及数据采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁采集仪器及数据采集方法，电磁采集仪器包括：壳体，以及设置于壳体内的通信电路板、采集控制电路板，通信电路板与采集控制电路板通过网络通信连接，其中，采集控制电路板配置用于通过通信电路板获取动态IP，基于动态IP与远程服务器建立连接，以及接收远程服务器发送的指令并执行相应操作。通过本发明的方案，实现了对电磁采集仪器实时数据采集与实时控制。

Description

一种电磁采集仪器及数据采集方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种电磁采集仪器及数据采集方法。

背景技术

第五代移动通信技术(简称5G)，是来自于人类信息社会对移动数据日益增长的需求而发展起来的无线移动通信系统，是一个多业务技术融合的网络，通过技术的演进和创新，以满足未来广泛的数据、连接等各种业务不断发展的需要。

随着“两宽一高”等采集新技术逐渐成熟并得到推广，勘探新技术、新方法对采集装备提出了更高的要求，高密度采集可以大幅提高资料的品质，而随着勘探区域的不断扩展，复杂的地貌使机械化施工难于开展，对采用新技术、能提质增效、节点化、轻型化的物探装备的需求越来越大。当前市面上能够投入规模化生产的电磁采集仪器均采用盲采方式，即数据采集后存储在本地，待采集仪器收回到营地将数据下载后才可看到真实数据，与客户需要的时效性上存在较大的差距。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电磁采集仪器及数据采集方法，在实现数据采集的同时，兼具无线实时通信能力，可以对电磁采集仪器进行实时控制。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种电磁采集仪器，具体包括：

壳体；以及

设置于所述壳体内的通信电路板、采集控制电路板，所述通信电路板与所述采集控制电路板通过网络通信连接，

其中，所述采集控制电路板配置用于通过所述通信电路板获取动态IP，基于所述动态IP与远程服务器建立连接，以及接收所述远程服务器发送的指令并执行相应操作。

在一些实施方式中，所述通信电路板包括通信电路模块，所述通信电路模块包括通信模组和与所述通信模组连接的第一网络物理层芯片；

所述通信模组用于将所述第一网络物理层芯片提供的有线网络转换为无线网络后，接收或发送数据；

所述通信模组还用于通过所述第一网络物理层芯片与所述采集控制电路模块进行网络通信连接。

在一些实施方式中，所述通信电路模块还包括与所述通信模组连接的射频天线和第一电源模块，所述射频天线用于将所述有线网络转化为无线网络，所述第一电源模块用于为所述通信模组供电。

在一些实施方式中，所述通信模组上设置有PCIE接口、USB接口、通用串口；

所述通信模组用于通过所述PCIE接口连接所述第一网络物理层芯片；

所述第一网络物理层芯片用于将所述PCIE接口转换为网络接口，以实现所述通信电路模块与所述采集控制电路模块的网络通信；

所述通信模组用于通过所述USB接口连接计算机设备，以进行所述通信模组的固件升级以及AT指令配置；

所述通信模组用于通过所述通用串口连接计算机设备，以进行所述通信模组功能的调试。

在一些实施方式中，所述采集控制电路板包括采集控制电路模块，所述采集控制电路模块包括中央控制单元和与所述中央控制单元通信连接的第二网络物理层芯片；

所述中央控制单元用于通过所述第二网络物理层芯片连接所述第一网络物理层芯片以实现与所述通信电路模块的网络通信连接；

所述中央控制单元还用于在通过所述第二网络物理层芯片连接以太网后，将电磁采集仪器设置为客户端，并在通过所述通信电路模块获取动态IP后，基于所述动态IP连接远程服务器；

所述中央控制单元还用于基于所述远程服务器下发的指令，进行相应操作。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的模数转换模块，所述模数转换模块用于采集数据。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的GPS模块；

所述中央控制单元还用于通过所述GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入时钟系统。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的FPGA和与所述FPGA连接的恒温晶振模块以及至少一个模数转换模块；

所述FPGA用于将所述模数转换模块采集的数据传输到所述中央控制单元；

所述FPGA还用于通过所述GPS模块获取所述秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对所述恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元连接的第一存储模块、第二存储模块和第二电源模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据缓冲存储到所述第一存储模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据打包后，存储到所述第二存储模块；

所述第二电源模块用于对所述中央控制单元进行供电。

在一些实施方式中，所述第一存储模块包括静态随机存取存储器，所述第二存储模块包括存储卡，所述通信模组包括5G通信模组，所述操作包括实时数据采集。

在一些实施方式中，所述壳体内还设置有压板、电池压板、电池组，所述压板、所述通信电路板、所述采集控制电路板、所述电池压板、所述电池组从上到下依次设置。

在一些实施方式中，所述壳体内还设置有第一线路保护垫、第二线路保护垫、第一减震泡绵和第二减震泡绵，所述第一线路保护垫位于所述压板和所述通信电路板之间，所述第二线路保护垫位于所述通信电路板与所述采集控制电路板之间，所述第一减震泡绵位于所述电池压板与所述电池组之间，所述第二减震泡绵位于所述电池组下方。

在一些实施方式中，所述壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体与所述下壳体通过紧固件固定连接；

所述下壳体内壁的第一侧设置有多个触点，所述触点用于电磁采集仪器的本地网络连接和/或串口信号的输出和/或电池组的充电；

所述下壳体内壁的与所述第一侧相对的第二侧设置有信号源接口和串口接口，所述信号源接口用于连接信号源设备，所述串口接口用于连接计算机设备。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种电磁采集仪器的数据采集方法，方法具体包括：

对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正并在所述时钟系统校正完成后获取动态IP；

基于所述动态IP将所述电磁采集仪器与远程服务器建立连接；

在所述电磁采集仪器与所述远程服务器建立连接后，基于所述电磁采集仪器接收所述远程服务器下发的指令并执行相应操作。

在一些实施方式中，在对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正步骤之前，还包括：

初始化电磁采集仪器。

在一些实施方式中，初始化电磁采集仪器包括：初始化中央控制单元与FPGA。

在一些实施方式中，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述中央控制单元从GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入所述时钟系统。

在一些实施方式中，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述FPGA从GPS模块获取秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。

本发明至少具有以下有益技术效果：通过本方案实现了对电磁采集仪器的实时数据采集与实时控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的电磁采集仪器的一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的电磁采集仪器的通信电路模块的一实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的电磁采集仪器的采集控制电路模块的一实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的电磁采集仪器的数据采集方法的一实施例的流程框图。

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，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种电磁采集仪器的实施例。电磁采集仪器包括：

壳体，以及设置于所述壳体内的通信电路板、采集控制电路板，所述通信电路板与所述采集控制电路板通过网络通信连接，

其中，所述采集控制电路板配置用于通过所述通信电路板获取动态IP，基于所述动态IP与远程服务器建立连接，以及接收所述远程服务器发送的指令并执行相应操作。

具体的，通信电路板为5G无线通讯电路板，通过5G无线通讯电路板实现有线网络到无线网络的转换以及数据传输。5G无线通讯电路板与采集控制电路板可以通过网线连接，以此实现5G无线通讯电路板与采集控制电路板之间的网络通信连接，电磁采集仪器通过通信电路板获取动态IP，并基于动态IP与远程服务器建立连接，在电磁采集仪器与远程服务器建立连接后，远程服务器通过下发指令和/或配置参数实现对电磁采集仪器的实时远程控制。远程控制功能具体包括电磁采集仪器的参数远程查看、实时定位、远程采集参数下发、远程实时数据回收、实时数据波形显示、采集数据实时存储、远程休眠与唤醒、采集数据远程下载等功能。

如图1所示，为一电磁采集仪器的结构示意图。

电磁采集仪器包括：壳体，壳体内从上到下依次设置有：压板302、线路保护垫303、5G无线通信电路板304、线路保护垫303、采集控制电路板305、电池压板306、减震泡绵307、电池组308、减震泡绵307，其中，线路保护垫303对5G无线通信电路板304和采集控制电路板305起保护作用，压板302与电池压板306二者共同作用于5G无线通信电路板304和采集控制电路板305，对5G无线通信电路板304和采集控制电路板305起固定作用，固定5G无线通信电路板304和在壳体中的位置，电池压板306位于采集控制电路板305和电池组308中间用于隔离电路板305和电池组308，对二者起到保护作用；减震泡棉位于壳体最底层对仪器整体起到减震作用，并且在电磁采集仪器跌落时为壳体内部组件提供保护功能。

壳体包括上壳体301、下壳体310，上壳体301的下边缘挤压进下壳体310上边缘之间，上、下壳体之间用8颗螺丝钉固定保证了壳体内部的稳定性，下壳体310内壁的第一侧设置有8个触点309，触点309用于电磁采集仪器的本地网络连接、串口信号的输出、电池组的充电，下壳体310内壁与第一侧相对的第二侧设置有信号源接口312和串口接口311，信号源接口用于连接信号源设备，以接收外来信号，串口接口用于连接计算机设备，通过计算机设备中的监控软件中查看采集仪器中嵌入式程序的运行状态。计算机设备可以为笔记本电脑、台式电脑、服务器等。

更进一步的，可以在5G无线通信电路板上设置指示灯，在上壳体与该指示灯对应的位置设置导光帽，便于工作人员通过导光帽中灯光的闪烁情况判断仪器是否工作良好。

通过上述方案，本发明的电磁采集仪器在实现数据采集的同时，还可以对电磁采集仪器进行实时控制。

在一些实施方式中，所述通信电路板包括通信电路模块，所述通信电路模块包括通信模组和与所述通信模组连接的第一网络物理层芯片；

所述通信模组用于将所述第一网络物理层芯片提供的有线网络转换为无线网络后，接收或发送数据；

所述通信模组还用于通过所述第一网络物理层芯片与所述采集控制电路模块进行网络通信连接。

在一些实施方式中，所述通信电路模块还包括与所述通信模组连接的射频天线和第一电源模块，所述射频天线用于将所述有线网络转化为无线网络，所述第一电源模块用于为所述通信模组供电。

在一些实施方式中，所述通信模组上设置有PCIE接口、USB接口、通用串口；

所述通信模组用于通过所述PCIE接口连接所述第一网络物理层芯片；

所述第一网络物理层芯片用于将所述PCIE接口转换为网络接口，以实现所述通信电路模块与所述采集控制电路模块的网络通信；

所述通信模组用于通过所述USB接口连接计算机设备，以进行所述通信模组的固件升级以及AT指令配置；

所述通信模组用于通过所述通用串口连接计算机设备，以进行所述通信模组功能的调试。

如图2所示，为电磁采集仪器的通信电路模块的结构示意图。

电磁采集仪器的通信电路模块基于5G无线通信模组11进行开发，5G无线通信模组11内部包含多种类外设接口，如USB2.0、通用串口、PCIE接口等。将5G无线通信模组11的PCIE接口连接网络物理层芯片12，使其通信协议从PCIE接口转换为网络接口，实现电磁采集仪器的通信电路模块与电磁采集仪器的采集控制电路模块进行网络通信。根据5G无线通信模组11的使用需求，设计4路天线电路连接射频天线，将5G无线通信模组11的有线网络信号转换为无线网络信号，实现无线信号的远程传输。

5G无线通信模组11的USB2.0接口，用于模组的固件升级、AT指令配置功能。5G无线通信模组11的通用串口实现模组的调试功能。第一电源模块15为模组11提供稳定可靠的电压输入。

在一些实施方式中，所述采集控制电路板包括采集控制电路模块，所述采集控制电路模块包括中央控制单元和与所述中央控制单元通信连接的第二网络物理层芯片；

所述中央控制单元用于通过所述第二网络物理层芯片连接所述第一网络物理层芯片以实现与所述通信电路模块的网络通信连接；

所述中央控制单元还用于在通过所述第二网络物理层芯片连接以太网后，将电磁采集仪器设置为客户端，并在通过所述通信电路模块获取动态IP后，基于所述动态IP连接远程服务器；

所述中央控制单元还用于基于所述远程服务器下发的指令，进行相应操作。

如图3所示，为电磁采集仪器的采集控制电路模块的结构示意图。

电磁采集仪器的采集控制电路模块基于中央控制单元进行开发。其内部包含多种外设接口如通用串口、串行外设接口(SPI)、SDIO接口、RMII接口、FSMC接口等。通过中央控制单元硬件程序编写IO引脚控制时序、通用串口接口、FSMC接口，RMII网络、SDIO接口、SPI接口实现与外设器件的连接。中央控制单元通过RMII接口连接第二网络物理层芯片27，实现与通信电路模块网络通信连接。中央控制单元通过硬件程序，实现TCP/IP协议，将电磁采集仪器设置为客户端，连接通信电路模块或网络交换机或路由器后，获取动态IP，并基于动态IP主动连接远程服务器，通过远程服务器对电磁采集仪器实现实时控制。

将中央控制单元的通用串口连接至计算机设备的通用串口22，用于时频采集仪器的调试输出。具体是通过计算机设备上的硬件程序并利用通用串口输出设定好的字符串，实现采集控制电路模块的调试，可简化电磁采集仪器的调试流程。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的模数转换模块，所述模数转换模块用于采集数据。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的GPS模块；

所述中央控制单元还用于通过所述GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入时钟系统。

具体的，中央控制单元通过通用串口与GPS模块23进行通信，获取当前的时间信息、地理位置信息和秒脉冲，将时间信息作为系统的时间基准。具体过程如下：GPS模块不断地通过通用串口输出时间、地理位置、3D锁定状态等信息到中央控制单元，当中央控制单元通过通用串口获取到时间信息并解析出判断GPS模块23已处于锁定状态后，在下一个秒脉冲信号出现时，将时间信息写入时钟系统作为电磁采集仪器的基准时间。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的FPGA和与所述FPGA连接的恒温晶振模块以及至少一个模数转换模块；

所述FPGA用于将所述模数转换模块采集的数据传输到所述中央控制单元；

所述FPGA还用于通过所述GPS模块获取所述秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对所述恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。

具体的，FPGA芯片24接收到秒脉冲后，对恒温晶振模块进行校正，在恒温晶振模块稳定后确定电磁采集仪器时钟系统已锁定。具体过程如下：FPGA芯片接收到秒脉冲后，在秒脉冲的上升沿开始计数，如果连续两个秒脉冲的上升沿的计数值与恒温晶振的额定频率相等，则判断电磁采集仪器的时钟系统已锁定。

模数转换模块25用于采集数据。FPGA芯片24连接中央控制单元的SPI接口和两路模数转换模块，达到一路SPI接口分成两路SPI接口的效果。具体过程如下：

FPGA通过内部的可编程逻辑门电路，对连接的模数转换模块的两路信号进行选择且只选择一路，被选中的信息可进行正常通信，从而实现SPI接口一转二的功能。

在一些实施方式中，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元连接的第一存储模块、第二存储模块和第二电源模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据缓冲存储到所述第一存储模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据打包后，存储到所述第二存储模块；

所述第二电源模块用于对所述中央控制单元进行供电。

具体的，中央控制单元通过SDIO接口连接SD存储模块，将采集的数据进行打包后，存储到SD内部的指定路径和文件内。更加具体的，中央控制单元通过SDIO接口，同时使用FATFS文件系统，实现SD卡内部以文件、文件夹格式存储，长文件名功能。

中央控制单元通过FSMC接口与静态随机存取存储器(SRAM)29连接，将SRAM的内存作为数据采集的缓冲存储。

第二电源模块28为系统提供稳定可靠的电压输出。

在一些实施方式中，所述第一存储模块包括静态随机存取存储器，所述第二存储模块包括存储卡，所述通信模组包括5G通信模组，所述操作包括实时数据采集。

在一些实施方式中，所述壳体内还设置有压板、电池压板、电池组，所述压板、所述通信电路板、所述采集控制电路板、所述电池压板、所述电池组从上到下依次设置。

在一些实施方式中，所述壳体内还设置有第一线路保护垫、第二线路保护垫、第一减震泡绵和第二减震泡绵，所述第一线路保护垫位于所述压板和所述通信电路板之间，所述第二线路保护垫位于所述通信电路板与所述采集控制电路板之间，所述第一减震泡绵位于所述电池压板与所述电池组之间，所述第二减震泡绵位于所述电池组下方。

在一些实施方式中，所述壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体与所述下壳体通过紧固件固定连接；

所述下壳体内壁的第一侧设置有多个触点，所述触点用于电磁采集仪器的本地网络连接和/或串口信号的输出和/或电池组的充电；

所述下壳体内壁的与所述第一侧相对的第二侧设置有信号源接口和串口接口，所述信号源接口用于连接信号源设备，所述串口接口用于连接计算机设备。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图4所示，本发明的实施例还提供了一种电磁采集仪器的数据采集方法，方法具体包括：

S10、对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正并在所述时钟系统校正完成后获取动态IP；

S20、基于所述动态IP将所述电磁采集仪器与远程服务器建立连接；

S30、在所述电磁采集仪器与所述远程服务器建立连接后，基于所述电磁采集仪器接收所述远程服务器下发的指令并执行相应操作。

具体的，在步骤S10中，中央控制单元解析GPS模块输出的信息，并解析出时间信息、地理位置信息和3D锁定信息。如果GPS模块为3D锁定状态，通过FPGA对恒温晶振模块进行校正，同时将时间信息作为采集仪器的基准时间写入采集仪器。地理位置信息用于电磁采集仪器的定位。

在步骤S20中，电磁采集仪器在上电后通过5G信号基站获取动态IP，基于动态IP主动连接远程服务器，以接收远程服务器下发的指令与配置参数。

在步骤S30中，电磁采集仪器与远程服务器建立连接后，等待远程服务器发送指令。接收到指令或配置参数后，对信息进行解析，并进行相应地操作。操作包括但不限于：电磁采集仪器的参数远程查看、实时定位、远程采集参数下发、远程实时数据回收、实时数据波形显示、采集数据实时存储、远程休眠与唤醒、采集数据远程下载等功能。电磁采集仪器在完成接收到的指令并完成相应操作后，等待下一条远程服务器指令的到来。

本发明的电磁采集仪器在实现数据采集的同时，还可以对电磁采集仪器进行实时控制。

在一些实施方式中，在对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正步骤之前，还包括：

初始化电磁采集仪器。

在一些实施方式中，初始化电磁采集仪器包括：初始化中央控制单元与FPGA。

具体的，通过运行中央控制单元内部的应用程序，初始化中央控制单元的调试串口和SDIO接口；扫描SD卡内部固件目录，判断是否有新的中央控制单元固件，如果有则更新固件，更新完成后跳转至应用程序；如果没有则直接跳转至应用程序；跳转至应用程序后，中央控制单元初始化其功能引脚，读取SD卡内部的参数存储文件并配置功能引脚的默认参数，同时扫描SD卡内部固件目录，判断是否有新的FPGA固件，如果有则更新固件，如果没有则跳过，以此完成对中央控制单元与FPGA的初始化。

在一些实施方式中，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述中央控制单元从GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入所述时钟系统。

在一些实施方式中，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述FPGA从GPS模块获取秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。

上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

以上是本发明公开的示例性实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本申请的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

在本申请中，关系术语，诸如第一和第二等等，仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。术语“包含”或其任何其他变型意图覆盖非排他性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备并不仅仅包括这些要素，还可以包括未明确列出或这类过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。在没有更多的约束的情况下，前面带有“包含”的要素不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同要素。术语“和/或”当用于列举两个或更多个项目时意指本身可以采用所列项目中的任一个，或可以采用所列项目的两个或更多个的任何组合。

Claims (18)

1.一种电磁采集仪器，其特征在于，包括：

壳体；以及

设置于所述壳体内的通信电路板、采集控制电路板，所述通信电路板与所述采集控制电路板通过网络通信连接，

其中，所述采集控制电路板配置用于通过所述通信电路板获取动态IP，基于所述动态IP与远程服务器建立连接，以及接收所述远程服务器发送的指令并执行相应操作。

2.根据权利要求1所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述通信电路板包括通信电路模块，所述通信电路模块包括通信模组和与所述通信模组连接的第一网络物理层芯片；

所述通信模组用于将所述第一网络物理层芯片提供的有线网络转换为无线网络后，接收或发送数据；

所述通信模组还用于通过所述第一网络物理层芯片与所述采集控制电路模块进行网络通信连接。

3.根据权利要求2所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述通信电路模块还包括与所述通信模组连接的射频天线和第一电源模块，所述射频天线用于将所述有线网络转化为无线网络，所述第一电源模块用于为所述通信模组供电。

4.根据权利要求2所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述通信模组上设置有PCIE接口、USB接口、通用串口；

所述通信模组用于通过所述PCIE接口连接所述第一网络物理层芯片；

所述第一网络物理层芯片用于将所述PCIE接口转换为网络接口，以实现所述通信电路模块与所述采集控制电路模块的网络通信；

所述通信模组用于通过所述USB接口连接计算机设备，以进行所述通信模组的固件升级以及AT指令配置；

所述通信模组用于通过所述通用串口连接计算机设备，以进行所述通信模组功能的调试。

5.根据权利要求2所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述采集控制电路板包括采集控制电路模块，所述采集控制电路模块包括中央控制单元和与所述中央控制单元通信连接的第二网络物理层芯片；

所述中央控制单元用于通过所述第二网络物理层芯片连接所述第一网络物理层芯片以实现与所述通信电路模块的网络通信连接；

所述中央控制单元还用于在通过所述第二网络物理层芯片连接以太网后，将电磁采集仪器设置为客户端，并在通过所述通信电路模块获取动态IP后，基于所述动态IP连接远程服务器；

所述中央控制单元还用于基于所述远程服务器下发的指令，进行相应操作。

6.根据权利要求5所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的模数转换模块，所述模数转换模块用于采集数据。

7.根据权利要求5所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的GPS模块；

所述中央控制单元还用于通过所述GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入时钟系统。

8.根据权利要求7所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元通信连接的FPGA和与所述FPGA连接的恒温晶振模块以及至少一个模数转换模块；

所述FPGA用于将所述模数转换模块采集的数据传输到所述中央控制单元；

所述FPGA还用于通过所述GPS模块获取所述秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对所述恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。

9.根据权利要求5所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述采集控制电路模块还包括与所述中央控制单元连接的第一存储模块、第二存储模块和第二电源模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据缓冲存储到所述第一存储模块；

所述中央控制单元还用于将接收到的采集数据打包后，存储到所述第二存储模块；

所述第二电源模块用于对所述中央控制单元进行供电。

10.根据权利要求9所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述第一存储模块包括静态随机存取存储器，所述第二存储模块包括存储卡，所述通信模组包括5G通信模组，所述操作包括实时数据采集。

11.根据权利要求1所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述壳体内还设置有压板、电池压板、电池组，所述压板、所述通信电路板、所述采集控制电路板、所述电池压板、所述电池组从上到下依次设置。

12.根据权利要求11所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述壳体内还设置有第一线路保护垫、第二线路保护垫、第一减震泡绵和第二减震泡绵，所述第一线路保护垫位于所述压板和所述通信电路板之间，所述第二线路保护垫位于所述通信电路板与所述采集控制电路板之间，所述第一减震泡绵位于所述电池压板与所述电池组之间，所述第二减震泡绵位于所述电池组下方。

13.根据权利要求11所述的电磁采集仪器，其特征在于，所述壳体包括上壳体、下壳体，所述上壳体与所述下壳体通过紧固件固定连接；

所述下壳体内壁的第一侧设置有多个触点，所述触点用于电磁采集仪器的本地网络连接和/或串口信号的输出和/或电池组的充电；

所述下壳体内壁的与所述第一侧相对的第二侧设置有信号源接口和串口接口，所述信号源接口用于连接信号源设备，所述串口接口用于连接计算机设备。

14.一种电磁采集仪器的数据采集方法，其特征在于，包括：

对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正并在所述时钟系统校正完成后获取动态IP；

基于所述动态IP将所述电磁采集仪器与远程服务器建立连接；

在所述电磁采集仪器与所述远程服务器建立连接后，基于所述电磁采集仪器接收所述远程服务器下发的指令并执行相应操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正步骤之前，还包括：

初始化电磁采集仪器。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，初始化电磁采集仪器包括：初始化中央控制单元与FPGA。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述中央控制单元从GPS模块获取当前的时间信息、秒脉冲信号以及3D锁定状态，并在获取到所述3D锁定状态为锁定状态后，基于下一个获取到的所述秒脉冲信号将所述时间信息写入所述时钟系统。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，对所述电磁采集仪器的时钟系统进行校正包括：

基于所述FPGA从GPS模块获取秒脉冲信号，并基于所述秒脉冲信号对恒温晶振模块进行校正并在校正完成后锁定所述时钟系统。