CN205958764U - 一种低功耗无线微地震信息传输装置 - Google Patents

一种低功耗无线微地震信息传输装置 Download PDF

Info

Publication number
CN205958764U
CN205958764U CN201620883183.0U CN201620883183U CN205958764U CN 205958764 U CN205958764 U CN 205958764U CN 201620883183 U CN201620883183 U CN 201620883183U CN 205958764 U CN205958764 U CN 205958764U
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
low
seismic detector
power
field effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201620883183.0U
Other languages
English (en)
Inventor
冉令刚
刘玉海
提云
孙海林
白田增
徐克彬
杨小涛
封德力
周涛
任勇强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Original Assignee
CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd filed Critical CNPC Bohai Drilling Engineering Co Ltd
Priority to CN201620883183.0U priority Critical patent/CN205958764U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205958764U publication Critical patent/CN205958764U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗无线微地震信息传输装置包括地震仪、物理层接口单元、无线通信模块、电源控制单元和电源模块；其中，地震仪通过物理层接口单元与无线通信模块相连；地震仪通过设置在其与无线通信模块之间的电源控制单元实现对无线通信模块的电源控制；电源模块连接到地震仪；该低功耗无线微地震信息传输装置可以有效地降低无线通讯过程中的功耗，延长其在野外工作的时间。

Description

一种低功耗无线微地震信息传输装置
技术领域
本实用新型属于无线数据传输技术领域，特别涉及一种低功耗无线微地震信息传输装置。
背景技术
地震仪被广泛地应用在油气资源、金属矿产以及地层结构的勘探过程中，随着勘探的深度和难度的不断增加，传统的有缆地震仪已经很难满足大三维、高密度和深部探测环境的需求，与此同时，有缆地震仪布线较为麻烦，加大了勘探过程中工作人员的工作量；在一些不能布线的恶劣环境中，只能采用无缆地震仪代替有缆地震仪来完成探测任务。
无缆地震仪在进行地震勘探时，由于地震勘探的范围广，导致无线通信的通信距离较远，为了保证无线通信的正常进行，通常需采用大功率发射来满足远距离通信的要求，但大功率无线通信过程中消耗的功率能达到总功率的1/3，大大缩短了仪器的野外工作时间。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种低功耗无线微地震信息传输装置。
为此，本实用新型技术方案如下：
一种低功耗无线微地震信息传输装置，包括地震仪、物理层接口单元、无线通信模块、电源控制单元和电源模块；其中，地震仪通过物理层接口单元与无线通信模块相连；地震仪通过设置在其与无线通信模块之间的电源控制单元实现对无线通信模块的电源控制；电源模块连接到地震仪。
其中，所述的地震仪采用ARM控制芯片。
具体的，所述的物理层接口单元包括物理层接口芯片LXT971ALE及其外围电路。
进一步的，所述的电源控制单元包括第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、非门U1、三极管Q1、场效应管Q2、接线端子OUT；第一电阻R1的一端接地震仪的输出控制端，第一电阻R1的另一端接非门U1的A引脚；第四电阻R4的一端接非门U1的Y引脚，第四电阻R4的另一端接三极管Q1的基极；第五电阻R5的一端接场效应管Q2的漏极，第五电阻R5的另一端接三极管Q1的集电极；第六电阻R6的一端接三极管Q1的集电极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q2的栅极；场效应管Q2的漏极接第一参考电压，场效应管Q2的源极接到接线端子OUT；非门U1的GND引脚与三极管Q1的发射极均接地；非门U1的VCC引脚接第二参考电压。
进一步的，所述的第一参考电压为+5V，第二参考电压为+3.3V。
更进一步的，所述的场效应管Q2为PMOS型场效应管。
与现有技术相比，该低功耗无线微地震信息传输装置可以有效地降低地震仪在无线通讯过程中的功耗，延长其在野外工作的时间。
附图说明
图1为本实用新型提供的低功耗无线微地震信息传输装置的结构示意图。
图2为电源控制单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
如图1-2所示，该低功耗无线微地震信息传输装置包括地震仪1、物理层接口单元2、无线通信模块3、电源控制单元4和电源模块5；其中，地震仪1通过物理层接口单元2与无线通信模块3相连；地震仪1通过设置在其与无线通信模块3之间的电源控制单元4实现对无线通信模块3的电源控制；电源模块5连接到地震仪1。
其中，所述的地震仪1采用ARM控制芯片。
具体的，所述的物理层接口单元2包括物理层接口芯片LXT971ALE及其外围电路。
进一步的，所述的电源控制单元4包括第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、非门U1、三极管Q1、场效应管Q2、接线端子OUT；第一电阻R1的一端接地震仪1的输出控制端，第一电阻R1的另一端接非门U1的A引脚；第四电阻R4的一端接非门U1的Y引脚，第四电阻R4的另一端接三极管Q1的基极；第五电阻R5的一端接场效应管Q2的漏极，第五电阻R5的另一端接三极管Q1的集电极；第六电阻R6的一端接三极管Q1的集电极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q2的栅极；场效应管Q2的漏极接第一参考电压，场效应管Q2的源极接到接线端子OUT；非门U1的GND引脚与三极管Q1的发射极均接地；非门U1的VCC引脚接第二参考电压。
进一步的，所述的第一参考电压为+5V，第二参考电压为+3.3V。
更进一步的，所述的场效应管Q2为PMOS型场效应管。
本实用新型提供的低功耗无线微地震信息传输装置的工作原理如下：
地震仪1接收到主AP发送的数据回收指令后，将采集的数据通过物理层接口单元2传送至无线通信模块3，无线通信模块3再以无线通讯的模式将地震仪1采集的数据传送至主AP；主AP再将数据传送到数据接收端；若地震仪1在设定的时间内没有收到主AP发送的数据传输指令，地震仪1的ARM控制器通过将物理层接口单元2中的LXT971ALE芯片的PWRDWN引脚输入设置为1来使物理层接口单元2进入低功耗模式；且与此同时，地震仪1的ARM控制器令自身控制引脚的输出为1，由于非门SN741VCLG04的A引脚输入为1，此时，电源控制单元4中非门SN741VCLG04的Y引脚输出为低电平，三极管Q1通过第六电阻R6输出高电平，PMOS型场效应管Q2截止，接线端子OUT关闭无线通信模块3的供电单元，无线通信模块3停止工作；
无线通信模块3停止工作满半个小时候后，会自启动一次，在启动期间如果接收到主AP发送的停止休眠指令，物理层接口单元2中的LXT971ALE芯片由低功耗转为正常工作模式，地震仪1中ARM控制器令自身的控制引脚输出为0，非门SN741VCLG04的A引脚输入为0，此时，电源控制单元4中非门SN741VCLG04的Y引脚输出为高电平，三极管Q1导通，PMOS型场效应管的栅极电压为0，PMOS型场效应管Q2导通，接线端子OUT打开无线通信模块3的供电单元，无线通信模块3准备数据发送；
无线通信模块3收据发送完成后，若在设定的时间内收不到主AP发送的数据回收指令，会再次停止工作，停止工作满半个小时候后，无线通信模块3再次自启动，如此循环；
通常情况下，在野外进行勘探工作时，需要布设多个该低功耗无线微地震信息传输装置来采集某一区域的微地震信息，以保证信息采集的完整性和准确性，若要求得每个低功耗无线微地震信息传输装置的最小发射功率，在已知主AP的发射功率PT1、该低功耗无线微地震信息传输装置的接收功率PR1、发射距离r的情况下，首先应该求出传播因子n；
在无线通信领域，发射功率PT、接收功率PR、发射距离r与传播因子n之间的关系表达式如下：
将该低功耗无线微地震信息传输装置放在与主AP距离为50米的位置，设置主AP的发射功率PT为20dBm，测量得到此时接收端无线通讯模块3的功率为PR1，根据由公式(1)计算得到传播因子n1；
将该低功耗无线微地震信息传输装置放在与主AP距离为100米的位置，设置主AP的发射功率PT为20dBm，测量得到此时接收端无线通讯模块3的功率为PR2，根据由公式(1)计算得到传播因子n2；
将该低功耗无线微地震信息传输装置放在与主AP距离为150米的位置，设置主AP的发射功率PT为20dBm，测量此时接收端无线通讯模块3的功率PR3，根据由公式(1)计算得到传播因子n3；
将计算得到的n1、n2和n3进行观察比对，若n1、n2和n3三个数值的大小相差较小，此时取三个数值的平均值作为观察因子n的值；若n1、n2和n3中有一个数值明显与其他数值差距较大，那剔除掉该数值，取剩余两个数的平均值作为传播因子n的值；
其次，在已知传播因子n、主AP的发射功率PT1、该低功耗无线微地震信息传输装置的接收功率PR1的情况下、根据公式(1)求出每个低功耗无线微地震信息传输装置与主AP之间的距离r；
再次，在已知传播因子n、低功耗无线微地震信息传输装置与主AP之间的距离r、主AP接收信号功率的最小门限PR2的情况下，根据公式(1)计算出低功耗无线微地震信息传输装置的最小发射功率。
通常情况下，该低功耗无线微地震信息传输装置在野外每隔100米布设一个，每个AP的覆盖范围大概是1km，所以不同间隔的无缆地震仪的所需要的发射功率要求差别较大，合理地设置该低功耗无线微地震信息传输装置的发射功率可以大幅度的降低功耗，从而延长其在野外的工作时间。

Claims (6)

1.一种低功耗无线微地震信息传输装置，包括地震仪(1)、物理层接口单元(2)、无线通信模块(3)和电源模块(5)，其特征在于，还包括电源控制单元(4)；其中，地震仪(1)通过物理层接口单元(2)与无线通信模块(3)相连；地震仪(1)通过设置在其与无线通信模块(3)之间的电源控制单元(4)实现对无线通信模块(3)的电源控制；电源模块(5)连接到地震仪(1)。
2.根据权利要求1所述的低功耗无线微地震信息传输装置，其特征在于，所述的地震仪(1)为采用ARM控制芯片。
3.根据权利要求1所述的低功耗无线微地震信息传输装置，其特征在于，所述的物理层接口单元(2)包括物理层接口芯片LXT971ALE及其外围电路。
4.根据权利要求1所述的低功耗无线微地震信息传输装置，其特征在于，所述的电源控制单元(4)包括第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、非门U1、三极管Q1、场效应管Q2、接线端子OUT；第一电阻R1的一端接地震仪(1)的输出控制端，第一电阻R1的另一端接非门U1的A引脚；第四电阻R4的一端接非门U1的Y引脚，第四电阻R4的另一端接三极管Q1的基极；第五电阻R5的一端接场效应管Q2的漏极，第五电阻R5的另一端接三极管Q1的集电极；第六电阻R6的一端接三极管Q1的集电极，第六电阻R6的另一端接场效应管Q2的栅极；场效应管Q2的漏极接第一参考电压，场效应管Q2的源极接到接线端子OUT；非门U1的GND引脚与三极管Q1的发射极均接地；非门U1的VCC引脚接第二参考电压。
5.根据权利要求4所述的低功耗无线微地震信息传输装置，其特征在于，所述的第一参考电压为+5V，第二参考电压为+3.3V。
6.根据权利要求4所述的低功耗无线微地震信息传输装置，其特征在于，所述的场效应管Q2为PMOS型场效应管。
CN201620883183.0U 2016-08-12 2016-08-12 一种低功耗无线微地震信息传输装置 Active CN205958764U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620883183.0U CN205958764U (zh) 2016-08-12 2016-08-12 一种低功耗无线微地震信息传输装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620883183.0U CN205958764U (zh) 2016-08-12 2016-08-12 一种低功耗无线微地震信息传输装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205958764U true CN205958764U (zh) 2017-02-15

Family

ID=57974659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620883183.0U Active CN205958764U (zh) 2016-08-12 2016-08-12 一种低功耗无线微地震信息传输装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205958764U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106125129A (zh) * 2016-09-28 2016-11-16 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种低功耗无线微地震信息传输装置及其使用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106125129A (zh) * 2016-09-28 2016-11-16 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种低功耗无线微地震信息传输装置及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3819676B1 (en) Three-dimensional high-density resistivity measurement method based on electrode random distribution and exploration system
CN102426297B (zh) 无线多点土壤电阻率测量系统
CN105393462B (zh) 具有用于通信传输性能信息的电路装置的线缆
CN106840258A (zh) 基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统及方法
CN204666727U (zh) 基于gps的大型地网接地阻抗测量装置
CN107526000A (zh) 非入户不断电电能表错接线检测的可调注入方案
CN106603170A (zh) 一种接收灵敏度的自动测试方法和系统
CN205958764U (zh) 一种低功耗无线微地震信息传输装置
CN106125129A (zh) 一种低功耗无线微地震信息传输装置及其使用方法
CN103245866A (zh) 便携式远动数字通道测试装置及远动数字通道测试方法
CN103941710A (zh) 数字化灌浆记录仪
CN204496280U (zh) 一种基于物联网的风速测控系统
CN203849370U (zh) 一种边界扫描测试装置
CN203965633U (zh) 智能探针系统
CN103925943A (zh) 基于物联网的在线多参数水质环境监测仪
CN204832355U (zh) 一种数字化闪电电场变化信号测量系统
CN104793539B (zh) 基于脉冲的多节点选通监测系统
CN209858632U (zh) 电流检测电路
CN204497773U (zh) 一种otg选择性充电电路及便携式音响
CN203352567U (zh) 一种调制器控制器
CN106535361A (zh) 一种应用于远程监控系统的双无线通讯装置
CN204925414U (zh) 高密度电法仪的磁电一体化转换装置
CN207488778U (zh) 机房监控无线通讯系统
CN206388316U (zh) 基于4g通信的物联网表具
CN203562083U (zh) 一种集散型无线室温监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210924

Address after: 100007 No. 9 North Main Street, Dongcheng District, Beijing, Dongzhimen

Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp.

Patentee after: CNPC Bohai Drilling Engineering Co.,Ltd.

Address before: 300457 Tianjin Binhai New Area Development Zone Second Avenue 83, China Petroleum Tianjin building Bohai Drilling Engineering Co., Ltd.

Patentee before: CNPC Bohai Drilling Engineering Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right