基于无线数据传输的浅层地震勘探系统技术方案

本实用新型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；本实用新型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。

Shallow seismic exploration system based on wireless data transmission

The utility model relates to a shallow seismic exploration system based on wireless data transmission, which includes shallow seismic exploration stations, shallow seismic exploration touch stations, and multiple shallow seismic exploration and detection stations. Shallow seismic exploration stations include data processing hosts and wireless access points, and shallow seismic exploration touches are included in the sub station. A wireless boundary device and a first vibration sensor for the vibration signal of an epicenter. Each shallow seismic exploration and detection sub station includes second vibration sensors, filters, signal gain controllers, analog to digital converters, processors and second wireless boundary devices; the utility model has stronger anti-interference ability and can be obtained. To the more accurate shallow seismic exploration results.

【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
本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。
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，勘探系统利用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。本技术的有益效果：本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(SecureDigitalMemoryCard)存储卡3.7。上述设置的SD存储卡3.7以备在电磁干扰太强，数据传输不可靠时带回数据，将地震波数据储存在本地作为备份。上述技术方案中，震源2.1可以为超磁震源或炸药震源。本技术根据浅层地震勘探仪的工作特点：1、系统通信量较小；2、系统必须低功耗；3、通信距离在数百米间；4、工作站不易架设复杂天线。选择由无线接入点1.3、第一无线边界设备2.3和第二无线边界设备3.6组成的SimpleLink无线网络技术。上述技术方案中，为了实现系统的低功耗，采用无线唤醒技术。在浅层地震勘探检测子站的处理器60秒内未收到浅层地震勘探总站1的数据处理主机1.1命令时自动进入低功耗模式，并将该状态告知浅层地震勘探总站1的数据处理主机1.1，再次进入工作状态时，浅层地震勘探总站1的数据处理主机1.1须发送唤醒命令。本实用本文档来自技高网...

【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)...

【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：新型
国别省市：湖北,42