基于无线数据传输的浅层地震勘探系统及勘探方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，它包括浅层地震勘探总站、浅层地震勘探触发子站、多个浅层地震勘探检测子站，浅层地震勘探总站包括数据处理主机和无线接入点，浅层地震勘探触发子站包括第一无线边界设备和用于感应震源震动信号的第一震动传感器，每个浅层地震勘探检测子站均包括第二震动传感器、滤波器、信号增益控制器，模数转换器、处理器和第二无线边界设备；本发明专利技术具有更强的抗干扰能力，能得到更加准确的浅层地震勘探结果。

【技术实现步骤摘要】
基于无线数据传输的浅层地震勘探系统及勘探方法
本专利技术涉及浅层地震勘探
，具体涉及一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统及勘探方法。
技术介绍
目前，多数浅层地震勘探仪采用电缆方式连接各个观测点的传感器，将各个观测点的地震信号传输到中央主机，由中央主机进行数据采集和相关处理。该系统主要存在不便之处是电缆的问题。为了保证电缆的可靠性，该电缆采用的较高强度的电缆线，笨重的电缆线会导致了测试现场布局效率低下；测试现场布局中电缆的连接有多个连接点，野外复杂的环境因素可能会导致连接点的接触不良，而多数浅层地震勘探仪缺少传感器连接检测功能，只能通过检测数据判断传感器连接是否正常；探测点的布局有时可能需要跨越一些障碍物，这样可能给电缆的铺设增加难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统及勘探方法，勘探系统及勘探方法利用SimpleLink无限网络技术替代传输电缆，不仅可解决测试现场的布线问题，而且可提高系统的抗干扰能力。为解决上述技术问题，本专利技术所设计的基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，其特征在于：它包括浅层地震勘探总站、浅层地震勘探触发子站、多个浅层地震勘探检测子站，所述浅层地震勘探总站包括数据处理主机和无线接入点(AP，AccessPoint)，浅层地震勘探触发子站包括第一无线边界设备(ED，edgedevice)和用于感应震源震动信号的第一震动传感器，每个浅层地震勘探检测子站均包括第二震动传感器、滤波器、信号增益控制器，模数转换器、处理器(MCU)和第二无线边界设备；所述数据处理主机的通信端连接无线接入点，所述第一震动传感器的信号输出端连接第一无线边界设备，每个浅层地震勘探检测子站中第二震动传感器的信号输出端连接滤波器的信号输入端，滤波器的信号输出端连接信号增益控制器的信号输入端，信号增益控制器的信号输出端连接模数转换器的信号输入端，模数转换器的信号输出端连接处理器的震动信号输入端，处理器的总站信号通信端通过SPI(串行外设接口)连接第二无线边界设备，处理器的传感器控制信号输出端连接第二震动传感器的控制信号输入端；所述浅层地震勘探触发子站的第一无线边界设备与浅层地震勘探总站的无线接入点无线通信连接，每个浅层地震勘探检测子站的第二无线边界设备均与浅层地震勘探总站的无线接入点无线通信连接；所有浅层地震勘探检测子站中的第二震动传感器均布置在同一条直线上，且相邻两个浅层地震勘探检测子站中的第二震动传感器布置间距相等。一种利用上述系统的浅层地震勘探方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：震源产生地震波，第一震动传感器感应到地震波信号，并将地震波信号通过第一无线边界设备和无线接入点传输给数据处理主机；步骤2：数据处理主机接收到第一震动传感器输出的地震波信号后，通过无线接入点向各个浅层地震勘探检测子站中处理器发出传感器控制指令，处理器根据该传感器控制指令向对应的第二震动传感器发动传感器控制信号，控制对应的第二震动传感器工作；步骤3：各个浅层地震勘探检测子站的第二震动传感器实时采集的地震反射波数据依次经过滤波和增益控制处理后输入到处理器，处理器将经过滤波、增益控制和模数转换处理后的地震反射波数据通过第二无线边界设备和无线接入点传输给数据处理主机；步骤4：数据处理主机根据各个浅层地震勘探检测子站传输过来的地震反射波数据绘制得到浅层地震勘探所需的地震波单炮记录图。本专利技术的有益效果：本专利技术采用无线网络组成的浅层地震勘探系统相比与传统的电缆浅层地震勘探系统具有更强的野外适应性，能适应野外各种复杂的环境，另外系统的浅层地震勘探总站、浅层地震勘探触发子站、多个浅层地震勘探检测子站的局部形式具有更强的抗干扰能力(无线检测子站每一个都是独立工作的，其中有一道或几道不能工作不会影响其他子站的工作，因此比有线地震仪具有更强的抗干扰能力)，能得到更加准确的浅层地震勘探结果。附图说明图1为本专利技术的结构框图；其中，1—浅层地震勘探总站、1.1—数据处理主机、1.2—人机交互设备、1.3—无线接入点、2—浅层地震勘探触发子站、2.1—震源、2.2—第一震动传感器、2.3—第一无线边界设备、3—浅层地震勘探检测子站、3.1—第二震动传感器、3.2—滤波器、3.3—信号增益控制器，3.4—模数转换器、3.5—处理器、3.6—第二无线边界设备、3.7—SD存储卡。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，如图1所示，它包括浅层地震勘探总站1、浅层地震勘探触发子站2、多个浅层地震勘探检测子站3，所述浅层地震勘探总站1包括数据处理主机1.1和无线接入点1.3，浅层地震勘探触发子站2包括第一无线边界设备2.3和用于感应震源2.1震动信号的第一震动传感器2.2，每个浅层地震勘探检测子站3均包括第二震动传感器3.1、滤波器3.2、信号增益控制器3.3，模数转换器3.4、处理器3.5和第二无线边界设备3.6；所述数据处理主机1.1的通信端连接无线接入点1.3，所述第一震动传感器2.2的信号输出端连接第一无线边界设备2.3，每个浅层地震勘探检测子站3中第二震动传感器3.1的信号输出端连接滤波器3.2的信号输入端，滤波器3.2的信号输出端连接信号增益控制器3.3的信号输入端，信号增益控制器3.3的信号输出端连接模数转换器3.4的信号输入端，模数转换器3.4的信号输出端连接处理器3.5的震动信号输入端，处理器3.5的总站信号通信端连接第二无线边界设备3.6，处理器3.5的传感器控制信号输出端连接第二震动传感器3.1的控制信号输入端；所述浅层地震勘探触发子站2的第一无线边界设备2.3与浅层地震勘探总站1的无线接入点1.3无线通信连接，每个浅层地震勘探检测子站3的第二无线边界设备3.6均与浅层地震勘探总站1的无线接入点1.3无线通信连接；所有浅层地震勘探检测子站3中的第二震动传感器3.1均布置在同一条直线上，且相邻两个浅层地震勘探检测子站3中的第二震动传感器3.1布置间距相等。上述相等的间距能得到准确的地震波单炮记录图。上述技术方案中，浅层地震勘探触发子站2由第一震动传感器2.2检测地震脉冲激发的精确时间，并通过第一无线边界设备2.3和无线接入点1.3通知数据处理主机1.1发布数据采集命令，启动各个浅层地震勘探检测子站3的第二震动传感器3.1的数据采集。上述技术方案中，第一个浅层地震勘探检测子站3中的第二震动传感器3.1与震源2.1的距离范围为5～20米。相邻两个浅层地震勘探检测子站3中的第二震动传感器3.1的布置间距相等，且间距范围为1～5米。相邻两个浅层地震勘探检测子站3中第二震动传感器3.1的间距大小必须满足空间采样定律，太大影响成像质量，信噪比会很低，太小对成像质量提升不大，但是成本提升很高。上述技术方案中，所述浅层地震勘探检测子站3的个数根据现场操作需要在无线传输范围内任意扩展。本实施例中选择浅层地震勘探触发子站2为24个或48个。上述技术方案中，所述浅层地震勘探总站1还包括人机交互设备1.2，所述数据处理主机1.1的人机交互接口连接人机交互设备1.2。上述技术方案中，每个浅层地震勘探检测子站3均包括SD存储卡3.7，所述处理器3.5的数据存储端连接SD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，其特征在于：它包括浅层地震勘探总站(1)、浅层地震勘探触发子站(2)、多个浅层地震勘探检测子站(3)，所述浅层地震勘探总站(1)包括数据处理主机(1.1)和无线接入点(1.3)，浅层地震勘探触发子站(2)包括第一无线边界设备(2.3)和用于感应震源(2.1)震动信号的第一震动传感器(2.2)，每个浅层地震勘探检测子站(3)均包括第二震动传感器(3.1)、滤波器(3.2)、信号增益控制器(3.3)，模数转换器(3.4)、处理器(3.5)和第二无线边界设备(3.6)；所述数据处理主机(1.1)的通信端连接无线接入点(1.3)，所述第一震动传感器(2.2)的信号输出端连接第一无线边界设备(2.3)，每个浅层地震勘探检测子站(3)中第二震动传感器(3.1)的信号输出端连接滤波器(3.2)的信号输入端，滤波器(3.2)的信号输出端连接信号增益控制器(3.3)的信号输入端，信号增益控制器(3.3)的信号输出端连接模数转换器(3.4)的信号输入端，模数转换器(3.4)的信号输出端连接处理器(3.5)的震动信号输入端，处理器(3.5)的总站信号通信端连接第二无线边界设备(3.6)，处理器(3.5)的传感器控制信号输出端连接第二震动传感器(3.1)的控制信号输入端；所述浅层地震勘探触发子站(2)的第一无线边界设备(2.3)与浅层地震勘探总站(1)的无线接入点(1.3)无线通信连接，每个浅层地震勘探检测子站(3)的第二无线边界设备(3.6)均与浅层地震勘探总站(1)的无线接入点(1.3)无线通信连接；所有浅层地震勘探检测子站(3)中的第二震动传感器(3.1)均布置在同一条直线上，且相邻两个浅层地震勘探检测子站(3)中的第二震动传感器(3.1)布置间距相等。...

【技术特征摘要】
1.一种基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，其特征在于：它包括浅层地震勘探总站(1)、浅层地震勘探触发子站(2)、多个浅层地震勘探检测子站(3)，所述浅层地震勘探总站(1)包括数据处理主机(1.1)和无线接入点(1.3)，浅层地震勘探触发子站(2)包括第一无线边界设备(2.3)和用于感应震源(2.1)震动信号的第一震动传感器(2.2)，每个浅层地震勘探检测子站(3)均包括第二震动传感器(3.1)、滤波器(3.2)、信号增益控制器(3.3)，模数转换器(3.4)、处理器(3.5)和第二无线边界设备(3.6)；所述数据处理主机(1.1)的通信端连接无线接入点(1.3)，所述第一震动传感器(2.2)的信号输出端连接第一无线边界设备(2.3)，每个浅层地震勘探检测子站(3)中第二震动传感器(3.1)的信号输出端连接滤波器(3.2)的信号输入端，滤波器(3.2)的信号输出端连接信号增益控制器(3.3)的信号输入端，信号增益控制器(3.3)的信号输出端连接模数转换器(3.4)的信号输入端，模数转换器(3.4)的信号输出端连接处理器(3.5)的震动信号输入端，处理器(3.5)的总站信号通信端连接第二无线边界设备(3.6)，处理器(3.5)的传感器控制信号输出端连接第二震动传感器(3.1)的控制信号输入端；所述浅层地震勘探触发子站(2)的第一无线边界设备(2.3)与浅层地震勘探总站(1)的无线接入点(1.3)无线通信连接，每个浅层地震勘探检测子站(3)的第二无线边界设备(3.6)均与浅层地震勘探总站(1)的无线接入点(1.3)无线通信连接；所有浅层地震勘探检测子站(3)中的第二震动传感器(3.1)均布置在同一条直线上，且相邻两个浅层地震勘探检测子站(3)中的第二震动传感器(3.1)布置间距相等。2.根据权利要求1所述的基于无线数据传输的浅层地震勘探系统，其特征在于：第一个浅层地震勘探检测子站(3)中的第二震动传感器(3.1)与震源(2.1)的距离范围为5～20米。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，李太全，金彦，叶辉，周超，郭俊峰，
申请(专利权)人：武汉市工程科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42