阅读说明：本技术 一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统及方法 (Centralized intelligent seismic exploration and collection system and method based on wireless transmission ) 是由 俞小露 杨阳 胡鑫 陈静 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统及方法,集中式智能地震勘探采集系统包括有上位机、集中式智能地震勘探仪器、多个检波器、主动震源和电缆,集中式智能地震勘探仪器包括有中央处理器,分别与中央处理器连接的无线通信模块、数据采集模块、触发信号识别模块和采集参数配置模块,多个检波器通过电缆与集中式智能地震勘探仪器的数据采集模块进行连接,上位机与集中式智能地震勘探仪器的无线通信模块进行连接。本发明集中式智能地震勘探仪器通过无线通信模块与上位机无线通信,可以远程控制地震勘探采集系统。(The invention discloses a centralized intelligent seismic exploration and acquisition system and method based on wireless transmission, wherein the centralized intelligent seismic exploration and acquisition system comprises an upper computer, a centralized intelligent seismic exploration instrument, a plurality of detectors, an active seismic source and a cable, the centralized intelligent seismic exploration instrument comprises a central processing unit, a wireless communication module, a data acquisition module, a trigger signal identification module and an acquisition parameter configuration module, the wireless communication module, the data acquisition module, the trigger signal identification module and the acquisition parameter configuration module are respectively connected with the central processing unit, the plurality of detectors are connected with the data acquisition module of the centralized intelligent seismic exploration instrument through the cable, and the upper computer is connected with the wireless communication module of the centralized intelligent seismic exploration instrument. The centralized intelligent seismic exploration instrument is in wireless communication with the upper computer through the wireless communication module, and can remotely control the seismic exploration and acquisition system.)

一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统及方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，具体是一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统及方法。

背景技术

地球物理勘探通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件，根据探测目标不同主要可分为水利、电力、铁路、桥梁、城建、交通等领域工程地质勘探和石油、煤田、铀矿及地下水等领域资源勘探。

集中式地震勘探采集系统相对于分布式地震勘探采集系统，由于其结构简单、重量轻便、施工方便等优点，广泛应用于地球物理勘探领域。

现有的集中式地震勘探采集系统受限于结构，没有无线传输数据功能，无法远程或者远距离操控设备，且无法智能自动设置参数，对现场操作人员要求较高，作业质量不好控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统及方法，集中式智能地震勘探仪器通过无线通信模块与上位机无线通信，可以远程控制地震勘探采集系统。

本发明的技术方案为：

一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统，包括有上位机、集中式智能地震勘探仪器、多个检波器、主动震源和电缆，所述的集中式智能地震勘探仪器包括有中央处理器，分别与中央处理器连接的无线通信模块、数据采集模块、触发信号识别模块和采集参数配置模块，所述的多个检波器通过电缆与集中式智能地震勘探仪器的数据采集模块进行连接，所述的上位机与集中式智能地震勘探仪器的无线通信模块进行连接。

所述的无线通信模块选用4G无线通信模块。

一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集方法，具体包括有以下步骤：

(1)、集中式智能地震勘探仪器上电启动，然后采集参数配置模块进行开机自检；

(2)、集中式智能地震勘探仪器开机自检后，根据检波器种类，上位机设置不同的仪器参数然后发送给集中式智能地震勘探仪器；

(3)、当仪器参数配置完成，上位机发送采集指令给集中式智能地震勘探仪器，集中式智能地震勘探仪器的数据采集模块开始采样检波器检测到的地震波，此时采集的数据帧标识为环境噪音；

(4)、震源激发，集中式智能地震勘探仪器的触发信号识别模块识别出有效的触发信号，立即将数据采集模块采集的数据帧标识为有效数据帧，直至设置的有效数据帧数达到设定值，再将有效数据帧标识为环境噪音；

(5)、集中式智能地震勘探仪器将保存的有效数据帧通过无线通信模块发送给上位机，上位机识别到有效数据帧后，将有效数据帧绘制显示并存储。

所述的开机自检包括有本底噪音测试、谐波失真测试、检波器测试和串扰测试。

所述的检波器测试是通过检测地震勘探仪器24个检波器输入端的电阻，根据不同的阻值，确定接入的检波器种类；当阻值在500-2000欧姆之间，检波器判定为地震检波器，输入阻抗设置为20K欧姆，采样间隔设置为1毫秒，采样时长为5秒；当阻值在2500-5000欧姆之间，检波器判定为水听器，输入阻抗设置为40K欧姆，采样间隔设置为2毫，采样时长为3秒。

所述的触发信号识别模块识别出有效的触发信号后，采集的数据帧的帧头从环境噪音指示改为有效数据指示，直至设置的有效数据帧数达到设定值，自动将有效数据帧的帧头从有效数据指示改为环境噪音指示。

本发明的优点：

本发明集中式智能地震勘探仪器通过无线通信模块与上位机进行无线通信，可以远程控制地震勘探采集系统；本发明支持短路触发、脉冲触发及主动触发三种震源触发方式，通过触发信号识别模块识别触发信号有效；本发明通过开机自检方法，简化了操作人员的操作流程，增加了施工效率；本发明在检波器测试中，根据检波器输入阻值的不同，区分检波器的种类，根据不同种类的检波器设置不同的输入阻抗和采样率，无线通信控制，减少操作流程。

附图说明

图1是本发明集中式智能地震勘探采集系统的结构图。

图2是本发明集中式智能地震勘探仪器的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

见图1和图2，一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集系统，包括有上位机1、集中式智能地震勘探仪器2、多个检波器3、主动震源4和电缆5，集中式智能地震勘探仪器2包括有中央处理器21，分别与中央处理器21连接的4G无线通信模块22、数据采集模块23、触发信号识别模块24和采集参数配置模块25，多个检波器3通过电缆与集中式智能地震勘探仪器的数据采集模块23进行连接，上位机1与集中式智能地震勘探仪器的4G无线通信模块22进行连接。

一种基于无线传输的集中式智能地震勘探采集方法，具体包括有以下步骤：

(1)、集中式智能地震勘探仪器2上电启动，然后采集参数配置模块25进行开机自检；开机自检包括有本底噪音测试、谐波失真测试、检波器测试和串扰测试；其中，检波器测试是通过检测地震勘探仪器24个检波器输入端的电阻，根据不同的阻值，确定接入的检波器种类；当阻值在500-2000欧姆之间，检波器判定为地震检波器，输入阻抗设置为20K欧姆，采样间隔设置为1毫秒，采样时长为5秒；当阻值在2500-5000欧姆之间，检波器判定为水听器，输入阻抗设置为40K欧姆，采样间隔设置为2毫，采样时长为3秒；

(2)、集中式智能地震勘探仪器2开机自检后，根据检波器种类，上位机1设置不同的仪器参数然后发送给集中式智能地震勘探仪器2；

(3)、当仪器参数配置完成，上位机1发送采集指令给集中式智能地震勘探仪器2，集中式智能地震勘探仪器2的数据采集模块23开始采样检波器检测到的地震波，此时采集的数据帧标识为环境噪音；

(4)、震源激发，集中式智能地震勘探仪器的触发信号识别模块24识别出有效的触发信号，将采集的数据帧的帧头从环境噪音指示改为有效数据指示，直至设置的有效数据帧数达到设定值，自动将有效数据帧的帧头从有效数据指示改为环境噪音指示；

(5)、集中式智能地震勘探仪器2将保存的有效数据帧通过4G无线通信模块22发送给上位机1，上位机1识别到有效数据帧后，将有效数据帧绘制显示并存储。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。