CN213482468U - 一种多工作模式无线智能微动采集装置 - Google Patents

Abstract

本文涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种多工作模式无线智能微动采集装置。包括，检波器，模数转换电路板，无线通信电路板；所述检波器连接所述模数转换电路板，所述模数转换电路板连接所述无线通信电路板，其中，所述模数转换电路板与所述无线通信电路板层叠设置；所述检波器采集地震波，将所述地震波数据传递给所述模数转换电路板进行模数转换，所述无线通信电路板将所述经过模数转换后的地震波数据通过无线的方式发送出去。利用本文实施例的多工作模式无线智能微动采集装置可以将无线传输与地震波勘测集于一体，避免了现有技术中无线通信模块和检波器分开，两者之间需要电缆连接，布线复杂，并且线缆沉重等问题。

Description

一种多工作模式无线智能微动采集装置

技术领域

本文涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种多工作模式无线智能微动采集装置。

背景技术

以往进行大深度地震波勘探时，炸药震源是一种主要手段，但是在美国“911”恐怖事件之后，各国加强了安保措施，国内对于炸药的管控也越来越严，使得以炸药爆破作为震源来实现大深度勘探无法实现，因此利用自然界中存在的各种微弱震动作为震源进行的微动勘探(也称天然源面波勘探)逐渐被人们所重视。微动勘探的工作原理是通过提取自然界各种微弱震动中的面波信息，利用随机过程理论对微动的频谱在时间域、空间域的各种特性进行分析，获得地层横波速度，实现勘探目的。

微动采集仪分为有线采集仪和无线采集仪。有线传输虽然具有数据传输稳定，传输速度快等优点，但是由于线缆的存在，在布设大范围台阵时，面临传输成本高、信号衰减大、可靠性下降等问题，无法满足大深度勘探(几公里)的需求。采用无线传输替代有线传输方式进行数据传输能够适用于大台阵的布设，可用于微动探测。

目前无线微动采集仪主要存在以下三大技术缺陷：

1.集成化程度不高：数据采集设备、无线传输模块是分开的，需要一根线缆进行连接，在野外工作时，工作繁琐，降低了工作效率的同时也增加了研发和制造成本。

2.通讯能力不强：数据传输方式上大多采用WIFI、4G、蓝牙、Zigbee等方式进行设计，但是常规WIFI和蓝牙模式存在传输范围小、覆盖范围有限的问题，无法满足大深度勘探的要求；常规4G模式在传输速率、传输质量、采集节点的划分与管理上也难以满足微动勘探的需要。此外，野外微动勘探要求全工况条件均能采集数据，但是传统的微动采集仪，数据传输方式单一，制约了微动勘探的应用，使得无线微动采集无法广泛应用于工程勘查。

3.信息化程度不高：大多数无线微动采集仪一般不能实时传输地震数据，无法实时检测仪器的状态和采集数据的质量，采集盲目，大大降低了微动勘探的效率。

实用新型内容

为解决现有技术中的技术问题，本文实施例提供了一种多工作模式无线智能微动采集装置，用于解决现有技术中地质勘探时微动地震波数据采集时，采集地震波数据不方便传输，连接采集设备与通信模块的线缆繁多，影响勘测效率，并且成本高昂的问题。

一方面，本文实施例提供了一种多工作模式无线智能微动采集装置，包括，检波器，模数转换电路板，无线通信电路板；

所述检波器连接所述模数转换电路板，所述模数转换电路板连接所述无线通信电路板，其中，所述模数转换电路板与所述无线通信电路板层叠设置；

所述检波器采集地震波，将所述地震波数据传递给所述模数转换电路板进行模数转换，所述无线通信电路板将所述经过模数转换后的地震波数据通过无线的方式发送出去。

利用本文实施例的多工作模式无线智能微动采集装置可以将无线传输与地震波勘测集于一体，避免了现有技术中无线通信模块和检波器分开，两者之间需要电缆连接，布线复杂，并且线缆沉重等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本文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文的一些实施例，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附图。

图1所示为本文实施例一种多工作模式无线智能微动采集装置的结构示意图；

图2所示为本文实施例所述多工作模式无线智能微动采集装置的俯视图；

图3所示为本文实施例无线通信电路板的电路结构示意图。

【附图标记说明】

101、检波器；

102、模数转换电路板；

103、无线通信电路板；

1031、第一通信模块；

1032、第一天线模块；

1033、第二通信模块；

1034、第二天线模块；

1035、GPS模块；

1036、GPS天线模块；

104、电源控制电路板；

105、电池；

106、多模式开关单元；

107、存储单元；

108、固定板；

109、底座；

110、屏蔽层；

111、支撑部件；

112、凹槽；

113、提手；

114、指示灯；

115、处理器；

116、SIM卡模块；

120、壳体；

201、第一通信模块；

202、第二通信模块；

203、GPS模块；

204、处理器；

205、烧录串口；

206、控制开关；

207、SIM卡模块；

208、存储单元；

209、指示灯。

具体实施方式

下面将结合本文实施例中的附图，对本文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文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。

如图1所示为本文实施例一种多工作模式无线智能微动采集装置的结构示意图，在本图中描述了可以将通信模块和数据采集设备集成于一个装置，并且采用多种通信方式实现将微动采集的数据输出的目的，在本文的装置中包括：

检波器101，模数转换电路板102，无线通信电路板103，还包括电源控制电路板104，电池105；

所述检波器101连接所述模数转换电路板102，所述模数转换电路板102连接所述无线通信电路板103，其中，所述模数转换电路板102与所述无线通信电路板103层叠设置；

所述检波器101采集地震波，将所述地震波数据传递给所述模数转换电路板102进行模数转换，所述无线通信电路板103将所述经过模数转换后的地震波数据通过无线的方式发送出去。

其中，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括壳体120，将多工作模式无线智能微动采集装置中的所有功能单元内置于其中，用于保护内部设备以及方便装运、携带。所述壳体120进一步可以为轻质金属材质，例如铝合金等，或者还可以为工程塑料材质，从而可以方便用户野外作业。

作为本文实施例的一个方面，该多工作模式无线智能微动采集装置中还包括电源控制电路板104以及电池105，所述电池105与所述电源控制电路板104连接，所述电源控制电路板104分别与所述检波器101、模数转换电路板102以及无线通信电路板103连接，用于向这些功能单元提供电源。

在本实施例中，所述电源控制电路板104与所述模数转换电路板102和所述无线通信电路板103层叠设置，均位于所述检波器101的上方。

作为本文实施例的一个方面，所述无线通信电路板103进一步包括，

第一通信模块1031，与所述第一通信模块1031对应的第一天线模块1032，第二通信模块1033，与所述第二通信模块1033对应的第二天线模块1034；

所述第一通信模块1031采用第一通信模式与外界进行通信，所述第二通信模块1033采用第二通信模式与外界进行通信；

所述第一天线模块1032位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述第一天线模块1032的一部分外露于所述壳体120之外，另一部分内置于所述壳体120之内，并与所述第一通信模块1031相连接；

所述第二天线模块1034位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述第二天线模块1034的一部分外露于所述壳体120之外，另一部分内置于所述壳体120之内，并与所述第二通信模块1033相连接。

其中，所述第一天线模块1032适用于4G网络的天线，所述第二天线模块1034适用于WIFI网络的天线，所述第一通信模块1031为4G网络通信模块，所述第二通信模块1033为WIFI网络通信模块。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括多模式开关单元106，与所述无线通信电路板103相连接，用于控制所述无线通信电路板103将所述地震波数据发送出去的无线通信模式。

其中，所述多模式开关单元106可以为两段开关，其中第一段开关为控制所述无线通信电路板103采用第一通信模块1031将所述经过模数转换后的地震波数据发送出去，第二段开关为控制所述无线通信电路板103采用第二通信模块1033将所述经过模数转换后的地震波数据发送出去。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括存储单元107，连基于所述模数转换电路板102，用于存储所述经过模数转换后的地震波数据。

其中，所述存储单元107可以为非易失性存储器，例如包括可编程只读内存(Programmable read-only memory)，其内部有行列式的镕丝，可依用户(厂商)的需要，利用电流将其烧断，以写入所需的数据及程序，镕丝一经烧断便无法再恢复，亦即数据无法再更改；电可擦可编程只读内存(Electrically erasable programmable read onlymemory)，电子抹除式可复写只读存储器运作原理类似EPROM，但是抹除的方式是使用高电场来完成，因此不需要透明窗；闪存(Flash memory)，是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式，允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储，以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据，如储存卡与U盘。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括多模式开关单元106，与所述无线通信电路板103以及所述模数转换电路板102相连接，用于控制所述无线通信电路板103将所述地震波数据发送出去的无线通信模式，或者将所述地震波数据存储入所述存储单元107。

其中，所述多模式开关单元106可以为三段开关，其中第一段开关为控制所述无线通信电路板103采用第一通信模块1031将所述经过模数转换后的地震波数据发送出去；第二段开关为控制所述无线通信电路板103采用第二通信模块1033将所述经过模数转换后的地震波数据发送出去；第三段开关为控制所述模数转换电路板102将所述经过模数转换后的地震波数据存入所述存储单元107。在具有4G网络信号的野外地区，可以通过4G通信模块以及相应天线将经过模数转换后的地震波数据发送到远端服务器进行存储；在没有4G网络信号的野外地区，可以通过WIFI通信模块以及相应的天线将经过模数转换后的地震波数据发送到近距离的服务器(或者工作站)；当勘测环境比较恶劣，没有4G网络信号并且存在强烈信号干扰无法使用WIFI通信模式传输经过模数转换后的地震波数据的情况下，可以通过多模式开关单元106选择第三段工作模式，控制将模数转换电路板102经过模数转换后的地震波数据存储入该模数转换电路板102上的存储单元107中。

作为本文实施例的一个方面，所述无线通信电路板103还包括GPS模块1035以及GPS天线模块1036，所述GPS模块1035与所述GPS天线模块1036相连接；

所述GPS天线模块1036位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述GPS天线模块1036的一部分外露于所述壳体120之外，另一部分内置于所述壳体120之内，并与所述GPS模块1035相连接。

作为本文实施例的一个方面，所述检波器101可拆卸的固定于底座之上，用于采集通过底座传递过来的地震波，在所述检波器101周边还包括固定板108，所述固定板108套在所述检波器101外侧，并在所述固定板底部固定于所述底座109之上。

其中，所述固定板108为封闭结构，套在所述检波器101外侧，并在所述固定板108顶部具有一通孔，用于所述检波器101的电缆通过，其中，电缆可以包括用于向检波器101提供电源的电源线缆，还包括用于传递数据、控制等信号的数据电缆。所述固定板为金属材质或者为绝磁材质，套接在所述检波器101周边用于屏蔽外界电磁信号对于检波器101的干扰影响。

作为本文实施例的一个方面，所述模数转换电路板102、无线通信电路板103、电源控制电路板104与所述检波器101之间还具有一屏蔽层110，用于将所述检波器101与模数转换电路板102、无线通信电路板103和电源控制电路板104隔离，屏蔽所述模数转换电路板102、无线通信电路板103、电源控制电路板104释放的电磁信号对检波器101的干扰影响。

其中，在所述屏蔽层110上还具有供相应线缆通过的通孔，以便于检波器101或者电池105的线缆通过。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置的底座109朝向地面一侧还具有支撑部件111，所述支撑部件111凸出于所述底座109朝向地面一侧的平面，所述底座109通过所述支撑部件111与地面接触，所述源自于地面的地震波通过所述支撑部件111传递给所述底座109，并通过所述底座109将所述地震波传递给所述检波器101。

其中，所述支撑部件111可以为硬质金属材质，或者为弹性尽量小的金属材质，以便于可以充分的将地震波传递给检波器101。

作为本文实施例的一个方面，所述支撑部件111为3个，每个支撑部件111呈半圆形，分别位于所述底座109朝向地面一侧起到支撑所述多工作模式无线智能微动采集装置的三个不在一条直线上的顶点。在图1中仅显示了两个支撑部件111，还有一个支撑部件由于图示的原因并未显示。在其他实施例中，支撑部件的数量可以有其他选择。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置的底座109朝向地面一侧的中心还具有一凹槽112，用于容纳起到固定所述多工作模式无线智能微动采集装置的尾椎，所述凹槽112与所述尾椎通过螺丝方式连接。

其中，所述尾椎为金属材质，一端插于地面，另一端与所述底座109中心的凹槽112螺紧，用于固定所述多工作模式无线智能微动采集装置，并且能够进一步将地面以下的地震波通过所述尾椎传递到所述检波器101。

作为本文实施例的一个方面，所述壳体120顶部还具有一提手113。

作为本文实施例的一个方面，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括指示灯114，位于所述壳体120顶部外侧，用于指示所述多工作模式无线智能微动采集装置的工作模式。

其中，工作模式包括通过第一通信模块1031将地震波数据传输出去的第一通信模式，通过第二通信模块1033将地震波数据传输出去的第二通信模式，将地震波数据存储于存储单元107的第三通信模式。其中，第一通信模式例如为4G通信网络，或者3G通信网络，或者5G通信网络等，第二通信模式例如为WIFI通信方式，或者Zigbee通信方式，或者蓝牙通信方式等。

作为本文实施例的一个方面，无线通信电路板103上还包括处理器115和SIM卡模块116，其中所述处理器115用于控制其他功能单元工作，并且向指示灯114输出显示指令，从而通知用户当前工作状态，所述SIM卡模块116用于插接SIM卡，从而所述第一通信模块1031可以通过该SIM卡连接4G或者5G网络进行数据传输。

通过上述本文实施例的多工作模式无线智能微动采集装置可以将无线传输与地震波勘测集于一体，避免了现有技术中无线通信模块和检波器分开，两者之间需要电缆连接，布线复杂，并且线缆沉重等问题，方便携带，并适合野外作业的恶劣条件。并且通过将多种无线通信模块集成在一起，可以根据使用环境的特点来控制采用哪种方式获取地质勘探的结果，当有4G网络覆盖的地区可以采用4G通信模块传输地质勘探数据，当没有4G网络覆盖，则可以采用WIFI通信模块将地址勘探数据传输给附近的工作站，或者当环境中存在较高电磁干扰时，或者采集点众多，相聚距离较远，无法使用WIFI方式传输地址勘探数据时，还可以将检波器采集到的地质勘探数据存储于本文微动采集装置中的存储卡中，从而实现了由人为控制的多种工作模式的地址勘探数据采集。本文的多工作模式无线智能微动采集装置集成检波器、模数转换、GPS、无线传输、数字存储以及电源等，护壳坚固轻便，安置好仪器，按下开关即可采集数据，操作便捷；全工况条件下大深度勘探：仪器具有4G、WIFI和本地存储三种模式，可根据需要灵活切换，适应能力强，全工况条件均可采集数据；设备的彩色指示灯显示4G、WIFI和GPS工况，可以做到信息化施工。

如图2所示为本文实施例所述多工作模式无线智能微动采集装置的俯视图，在该图中描述了多工作模式无线智能微动采集装置上的第一天线模块1032、第二天线模块1034(在本例中为双天线)、GPS天线模块1036、多模式开关单元106以及指示灯114，在本实施例中，指示灯114为三个，分别代表3种工作模式，即采用第一通信模块1031向外界传输模数转换后的地震波数据，或者采用第二通信模块1033向外界传输模数转换后的地震波数据，或者将模数转换后的地震波数据存储于本地的存储单元中。

如图3所示为本文实施例无线通信电路板的电路结构示意图，在本图中描述了无线通信电路板上功能单元之间的连接关系，为了简便说明，并未在图中示出所有部件，其中包括，

第一通信模块201、第二通信模块202、GPS模块203、处理器204、烧录串口205、控制开关206、SIM卡模块207、存储单元208、指示灯209。

在本实施例中第一通信模块201以及第二通信模块202存储单元208不直接连接控制开关206，而是与处理器204连接，所述控制开关206与所述处理器204连接，所述控制开关206向处理器204输出控制指令，所述处理器204控制与其连接的第一通信模块201、第二通信模块202以及存储单元208进行工作，将经过模数转换的地震波数据传送出去或者存储在本地。

第一通信模块201的天线输入输出管脚与第一天线模块连接，数据输入输出管脚与处理器204连接，电源管脚VCC与电源连接；

其中，第一通信模块201可以为4G或者5G通信模块，所述SIM卡模块207与所述第一通信模块201连接，用于插接SIM卡，从而可以接入4G或者5G网络。

第二通信模块202的天线输入输出管脚与第二天线模块连接，数据输入输出管脚与处理器204连接，电源管脚VCC与电源连接；

其中，第二通信模块202可以为WIFI通信模块，并且可以与双天线连接，以增强WIFI的信号接收、发送能力。

GPS模块203的天线输入输出管脚与GPS天线连接，数据输入输出管脚与处理器204连接，电源管脚VCC与电源连接；

其中，GPS模块还可以替换为北斗模块，用于接收北斗卫星的信号。

所述处理器204可以为微处理器(MCU)或者单片机等具有数据处理能力的芯片，通过烧录串口205将多工作模式无线智能微动采集装置的控制程序烧录进该无线通信电路板，所述处理器204通过烧录的程序实现对工作模式的选择和相应数据编码和解码等处理。

所述控制开关206为三段开关，控制开关的每一段都对应产生不同的电压值，向所述处理器204的输入管脚输入一电压信号，所述处理器204根据不同的电压值可以判断出将模数转换后的地震波数据采用哪个通信模式传送出去或者存储于本地存储单元208。

在另一个实施例中，控制开关206的每段开关触点都与处理器204的不同输入管脚连接，所述处理器204根据不同管脚接收到的电压信号，判断出将模数转换后的地震波数据采用哪个通信模式传送出去或者存储于本地存储单元208。

所述指示灯209与所述处理器204相连接，所述指示灯209可以包括多个指示灯，分别对应于第一通信模块201、第二通信模块202、GPS模块203、以及存储单元208，当哪个功能模块单元在激活状态，即工作状态时，相应的指示灯在处理器204的控制之下被点亮。进一步，所述指示灯209还可以包括多种颜色，处理器204根据各个功能模块单元的工作状态向所述指示灯209输出控制指令，使得所述指示灯209呈现不同的颜色，从而让用户得知多工作模式无线智能微动采集装置的工作状态。

还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (10)

1.一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于包括，

检波器，模数转换电路板，无线通信电路板；

所述检波器连接所述模数转换电路板，所述模数转换电路板连接所述无线通信电路板，其中，所述模数转换电路板与所述无线通信电路板层叠设置；

所述检波器采集地震波，将所述地震波数据传递给所述模数转换电路板进行模数转换，所述无线通信电路板将经过所述模数转换后的地震波数据通过无线的方式发送出去。

2.根据权利要求1所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括壳体，将多工作模式无线智能微动采集装置中的所有功能单元内置于其中。

3.根据权利要求1所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述多工作模式无线智能微动采集装置中还包括电源控制电路板以及电池，所述电池与所述电源控制电路板连接，所述电源控制电路板分别与所述检波器、模数转换电路板以及无线通信电路板连接，用于向这些功能单元提供电源；所述电源控制电路板与所述模数转换电路板以及所述无线通信电路板层叠设置。

4.根据权利要求2所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述无线通信电路板进一步包括，

第一通信模块，与所述第一通信模块对应的第一天线模块，第二通信模块，与所述第二通信模块对应的第二天线模块；

所述第一通信模块采用第一通信模式与外界进行通信，所述第二通信模块采用第二通信模式与外界进行通信；

所述第一天线模块位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述第一天线模块的一部分外露于所述壳体之外，另一部分内置于所述壳体之内，并与所述第一通信模块相连接；

所述第二天线模块位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述第二天线模块的一部分外露于所述壳体之外，另一部分内置于所述壳体之内，并与所述第二通信模块相连接。

5.根据权利要求4所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括多模式开关单元，与所述无线通信电路板相连接，用于控制所述第一通信模块或第二通信模块板将所述地震波数据发送出去的无线通信模式。

6.根据权利要求4所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括存储单元，连基于所述模数转换电路板，用于存储所述经过模数转换后的地震波数据。

7.根据权利要求6所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述多工作模式无线智能微动采集装置还包括多模式开关单元，与所述无线通信电路板以及所述模数转换电路板相连接，用于控制所述无线通信电路板将所述地震波数据发送出去的无线通信模式，或者将所述地震波数据存储入所述存储单元。

8.根据权利要求7所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，无线通信电路板上还包括处理器，所述处理器根据所述多模式开关单元的控制指令控制所述第一通信模块或第二通信模块将所述地震波数据发送出去的无线通信模式，或者将所述地震波数据存储入所述存储单元。

9.根据权利要求2所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述无线通信电路板还包括GPS模块以及GPS天线模块，所述GPS模块与所述GPS天线模块相连接；

所述GPS天线模块位于所述多工作模式无线智能微动采集装置的壳体，所述GPS天线模块的一部分外露于所述壳体之外，另一部分内置于所述壳体之内，并与所述GPS模块相连接。

10.根据权利要求2所述的一种多工作模式无线智能微动采集装置，其特征在于，所述检波器可拆卸的固定于底座之上，用于采集通过底座传递过来的地震波，在所述检波器周边还包括固定板，所述固定板套在所述检波器外侧，并在所述固定板底部固定于所述底座之上。

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