一种多信道双频面波自动采集站及采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种多信道双频面波自动采集站及采集系统，该采集站包括壳体，所述壳体内设有主控芯片单元、以及与主控芯片单元电性连接的高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块、串行数据接口模块、数据存储单元、北斗定位芯片、GPRS数据网络信道通信模块、LoRa信道通信模块、GNSS板卡接口模块和供电模块，所述高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块分别用于与多个面波检波器连接，以获取基于模拟电压信号传送的面波检波器采集数据，所述主控芯片单元用于向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据。本发明专利技术实现了双频面波检波器采集数据多信道的传输方式，实现了大数据量的高效传输，可有效提升通信质量。可有效提升通信质量。

【技术实现步骤摘要】
一种多信道双频面波自动采集站及采集系统


[0001]本专利技术涉及物探
和物联网
，具体是一种多信道双频面波自动采集站及采集系统。

技术介绍

[0002]目前，针对面波采集数据信息大数据量传输的物探检测应用中，原有有线数据传输方式多因受到地形或环境条件的影响，无法正常进行，而现有的无线数据网络系统通常使用的单射频架构无线数据节点、单信道网络协议，不能很好解决面波采集信息大数据量传输时遇到的网络吞吐量受限、实时传输难等瓶颈问题，并且在无线数据网络中，各数据采集节点在其发送、接收与处理数据的过程中很容易受其他因素的干扰，情况严重的时候甚至会使整个无线数据网络在数据传输及处理过程中出现错误，进而影响了整体通信的准确性和可靠性。同时，检测网络的采集同步、检测数据的高效中转传输、降低采集节点受外界干扰等也是需要研究解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提出一种多信道双频面波自动采集站及采集系统，可实现对高频面波检波器和低频面波检波器的数据采集，数据采集节点能够通过GPRS、LoRa等不同的信道传输数据，减轻了各采集节点之间对其他节点的干扰，提升通信质量，能够保证无线数据传输的准确性和可靠性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出了一种多信道双频面波自动采集站，包括：
[0005]壳体，所述壳体内设有主控芯片单元、以及与主控芯片单元电性连接的高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块、串行数据接口模块、数据存储单元、北斗定位芯片、GPRS数据网络信道通信模块、LoRa信道通信模块、GNSS板卡接口模块和供电模块；
[0006]所述高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块分别用于与多个面波检波器连接，以获取基于模拟电压信号传送的面波检波器采集数据；
[0007]所述串行数据接口模块用于与外接参数配置电脑连接，以获取基于串口协议传送的采集站配置参数数据，和/或采集站数据存储单元中存储数据；
[0008]所述北斗定位芯片用于接收北斗三号全球卫星导航系统的授时信息和高精度定位信息；
[0009]所述北斗GNSS板卡接口模块用于与外部北斗GNSS高精度定位板卡连接组成北斗GNSS基站；
[0010]所述主控芯片单元用于：基于所述GPRS数据网络信道通信模块通过运营商网络向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据，基于所述LoRa信道通信模块通过无线自组网网络向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据。
[0011]可选地，所述主控芯片单元包括采用ARM架构的MCU芯片，所述MCU芯片对所述外部GNSS高精度定位板卡输出的观测量信息的采集频率大于等于1Hz，向所述远端监控接收装
置的传输时延小于等于60s；
[0012]所述MCU芯片能够同时对4个所述高频面波检波器和4个所述低频面波检波器进行数据采集，且对所述高频面波检波器、低频面波检波器的采集频率小于等于1次/秒，向所述远端监控接收装置的传输时延小于等于60s。
[0013]可选地，所述串行数据接口模块包括一个RS
‑
232接口。
[0014]可选地，所述GPRS数据网络信道通信模块包括全网通4G模块和全网通5G模块。
[0015]可选地，还包括设置于所述壳体外部的北斗卫星定位天线、GPRS数据信号收发天线、LoRa数据收发天线，所述北斗卫星定位天线与所述北斗定位芯片连接，所述GPRS数据信号收发天线与所述GPRS数据网络信道通信模块连接,所述LoRa数据信号收发天线与所述LoRa信道通信模块连接。
[0016]本专利技术还提出一种多信道双频面波采集系统，包括远端监控接收装置以及至少一个所述的多信道双频面波自动采集站，多信道双频面波自动采集站与远端监控接收装置通信连接。
[0017]可选地，所述远端监控接收装置包括时间同步模块、远程控制模块、实时数据展示模块、存储数据查看模块、数据导出模块、地图显示模块；
[0018]所述时间同步模块用于对所述多信道双频面波自动采集站的不同传输信道进行时间同步；
[0019]所述远程控制模块采用分时传输机制控制所述多信道双频面波自动采集站对传感器数据进行分时传送；
[0020]所述实时数据展示模块，用于通过数据列表形式，将各采集站点的实时采集面波数据进行展现；
[0021]所述存储数据查看模块，用于对所选定采集站点按指定时间范围数据进行列表展示，展示的内容包括：采集时间、数据信息、位置坐标、电压、信号强度；
[0022]所述数据导出模块，用于对所选定采集站点按指定时间范围调取查看的数据进行EXCEL、TXT格式数据导出；
[0023]所述地图显示模块，用于将整体采集站点位置分布情况，及各采集站点所在具体定位信息在地图上进行展示。
[0024]可选地，所述远端监控接收装置对双频面波检波器的采集数据存储要求不小于1次/秒，采集节点个数不小于50个，数据存储时间为不小于5年。
[0025]本专利技术的有益效果在于：
[0026]1、本专利技术的多信道双频面波自动采集站通过集成GPRS数据网络信道通信模块、北斗RDSS信道通信模块和LoRa信道接口模块，面波检波器采集数据可以通过运营商4G、5G网络、LoRa无线自组网等多种形式向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据，实现了双频面波检波器数据信息采集、多信道的传输方式，实现了大数据量的高效传输，大大降低了节点受外界干扰的概率，有效地提升通信质量，保证无线数据传输的准确性和可靠性；通过北斗定位芯片接收北斗三号全球卫星导航系统的授时信息和高精度定位信息，实现多信道时间同步和数据采集的同步；通过北斗GNSS板卡接口模块，能够与外部北斗GNSS高精度定位板卡连接，实现北斗GNSS基站功能，可以满足高精度定位。
[0027]2、本专利技术的信道双频面波自动采集系统基于多信道双频面波自动采集站，能够实
现使各节点在其发送、接收与处理数据的过程中减少受其他因素的干扰，有效降低整个无线数据传输及处理过程中出现错误的概率，使无线数据传输内部各采集节点能够通过不同的信道传输数据，减轻了各节点之间对其他节点的干扰、有效地提升通信质量，能够保证无线数据传输的准确性和可靠性；信息采集系统可同时采集多个高频和低频面波检波器的数据资料，同时基于北斗三号全球卫星导航系统的定位、授时两大功能，能够适用于需要传输大量数据时具有良好的数据采集同步效果；北斗GNSS板卡接口模块用于与外部北斗GNSS高精度定位板卡连接组成北斗GNSS基站，能够适用于对采集点进行高精度定位。
[0028]本专利技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
附图说明
[0029]图1是本专利技术多信道双频面波自动采集站其中一个实施例的结构示意图。
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多信道双频面波自动采集站，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设有主控芯片单元、以及与主控芯片单元电性连接的高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块、串行数据接口模块、数据存储单元、北斗定位芯片、GPRS数据网络信道通信模块、LoRa信道通信模块、GNSS板卡接口模块和供电模块；所述高频面波检波器接口模块、低频面波检波器接口模块分别用于与多个面波检波器连接，以获取基于模拟电压信号传送的面波检波器采集数据；所述串行数据接口模块用于与外接参数配置电脑连接，以获取基于串口协议传送的采集站配置参数数据，和/或采集站数据存储单元中存储数据；所述北斗定位芯片用于接收北斗三号全球卫星导航系统的授时信息和高精度定位信息；所述北斗GNSS板卡接口模块用于与外部北斗GNSS高精度定位板卡连接组成北斗GNSS基站；所述主控芯片单元用于：基于所述GPRS数据网络信道通信模块通过运营商网络向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据，基于所述LoRa信道通信模块通过无线自组网网络向远端监控接收装置传送面波检波器采集数据。2.根据权利要求1所述的多信道双频面波自动采集站，其特征在于，所述主控芯片单元包括采用ARM架构的MCU芯片；所述MCU芯片对所述外部GNSS高精度定位板卡输出的观测量信息的采集频率大于等于1Hz，向所述远端监控接收平台的传输时延小于等于60s；所述MCU芯片能够同时对4个所述高频面波检波器和4个所述低频面波检波器进行数据采集，且对所述高频面波检波器、低频面波检波器的采集频率小于等于1次/秒，向所述远端监控接收装置的传输时延小于等于60s。3.根据权利要求1所述的多信道双频面波自动采集站，其特征在于，所述串行数据接口模块包括一个RS
‑
232接口。4.根据权利要求1所述的多信道双频面波自动采集站，其特征在于，所述GPRS数据网络信道通信模块包括全网通4G模块和全网通5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡耀军，刘海涛，徐复兴，熊友亮，曾锋，练操，李欢，吴蒙蒙，朱萌，
申请(专利权)人：水利部长江勘测技术研究所，
类型：发明
国别省市：