利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀制造技術

本發明專利技術涉及一種利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，為解決現有技術復雜地形適應性差問題，其由三大單元組成：中心站CS、無線路由節點WR和無線采集站AN；所述中心站CS是整個地震儀器的心臟，負責控制整個數字地震儀的工作狀態；所述無線路由節點WR具有路由器和交換機功能，自動轉發中心站CS的指令和無線采集站AN的數據；所述采集站AN既可以與中心站CS之間以無線方式相連接，也可以通過無線路由節點WR以無線多跳方式進行連接。其利用無線中繼方式提高了數據通訊能力，提升了無線遙測儀器的復雜地形適應性。具有地震儀中心站與采集站之間有阻礙無線信號傳播的障礙物時，仍能正常使用，復雜地形適應性強的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及ー種地震儀，特別是涉及ー種利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀。
技術介紹
高精度數字地震儀是用來記錄人工或天然地震信號，然后根據這些地震信號的記錄來尋找油、氣、煤和其他礦產資源的地質勘探儀器，并可用于探測地球內部結構、進行エ程及地質災害預測等。地震勘探法目前仍然是在陸地和海洋勘探石油和天然氣的主要手段，同時也是其他礦產資源的重要勘探方法，并廣泛應用于研究地球內部結構、工程勘探和檢測、地質災害 預測等等方面。用于產資源地球物理勘探的數字地震儀按照數據傳輸方式可以分為三類有線遙測地震儀、無線遙測地震儀、無纜存儲式地震儀。有線遙測地震儀的特征是完全由有線系統發送指令和傳送采集數據。在目前的野外實際應用中占有主導地位，占據世界地震儀市場的絕大部分份額，常用的有Sercel公司的408/428系列、ION公司的System IV、Scorpion和Aries II系統、德國DMT公司的Summit系統、美國WesternGeco公司的Uni Q系統等。利用無線系統發送指令和傳送采集數據的儀器稱為無線遙測地震儀，一般用于特殊地表條件下施工，也占有一定市場。Fairfield公司的BOX系統和Wireless Seismic公司的Wireless Seismic系統均為無線遙測數字地震儀。但這些儀器均存在由于無線數據傳輸帶寬不足而限制了儀器道數等問題，所以較少投入實際使用。無纜存儲式地震儀是ー種特殊類型的地震儀，其特征是沒有大線，沒有地震數據傳輸；每個采集站接收放炮數據后自動存儲，再用專門的數據回收系統把所有放炮數據從采集站中取出來；有部分儀器利用無線系統對所用的采集站發送同步放炮等命令，但不接收數據，不監視采集站的工作狀態。無線遙測地震儀要求地震儀中心站與采集站之間要求沒有阻礙無線信號傳播的障礙物，這在野外很難做到。即，無線遙測儀器廣泛用于地球物理勘探及其他領域，在平坦廣闊的地表條件下，無線遙測儀器可以很好地工作，但有山川、樹林及高大建筑物阻擋情況下，無線遙測儀器的發射機和接收機成為“不可見”，無線信號將無法穿越這些障礙物。這時，無線遙測儀器就無法開展正常工作，而開展地球物理工作往往需在地表起伏較大地區，這是無線遙測儀器發展中的最大難題。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供ー種地震儀中心站與采集站之間有阻礙無線信號傳播的障礙物時，仍能正常使用，復雜地形適應性強的利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀。其可應用于石油、天然氣和煤田等能源勘探和資源礦產勘探、地質工程勘察、地質災害監測等方面，是ー種檢測人工或天然地震信號并將其轉換成數字信號并記錄的儀器裝置，屬于地震勘探與地震檢測領域。為實現上述目的，本專利技術利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀由三大單元組成中心站CS (Central S ystem)、無線路由節點WR (Wireless Router)和無線采集站AN(Acquisition Node);所述中心站CS是整個地震儀器的心臟,負責控制整個數字地震儀的工作狀態；所述無線路由節點WR具有路由器和交換機功能，自動轉發中心站CS的指令和無線采集站AN的數據；所述采集站AN既可以與中心站CS之間以無線方式相連接，也可以通過無線路由節點WR以無線多跳方式進行連接。本專利技術裝置的特征是在無線遙測地震儀基礎上増加了ー種具有可以發送和接收信號功能的路由節點，每個節點都可以與多個采集站進行直接通信，以無線中繼方式提高數據通訊能力。本專利技術地震儀的特點是利用無線中繼方式提高了數據通訊能力，提升了無線遙測儀器的復雜地形適應性。具有地震儀中心站與采集站之間有阻礙無線信號傳播的障礙物時，仍能正常使用，復雜地形適應性強的優點。作為優化，在地勢較高地區架設無線路由中繼站WR，并且這種無線路由中繼站可以有若干個。即，本專利技術根據勘探區的地形起伏特點，在地勢較高地區架設無線路由中繼站WR，并且這種無線路由中繼站可以有若干個，確保無線信號覆蓋所有無線采集站，解決了起伏地表的無線信號傳送問題。作為優化，在無線遙測地震儀基礎上増加了ー種具有可以發送和接收信號功能的無線路由節點WR，每個無線路由節點WR與中心站CS之間通過無線方式連接，并可以與多個采集站AN進行直接通信，利用無線中繼方式提高數據通訊能力。作為優化，無線采集站AN與中心站CS之間采用如下流程建立通訊聯系①采集站AN尋找中心站CS，若找到，則與之建立通訊聯系，若沒有找到，則進入第②步； 采集站AN尋找無線路由節點WR，若找到，并與之建立通訊聯系，若沒有找到，則進入第①步。作為優化，所述無線路由節點WR由控制模塊CM、電源模塊PM、多通道無線發射機T和多通道無線接收機R和GPS模塊等組成；控制模塊CM根據中心站CS的指令實現對多通道無線發射機T和多通道無線接收機R的控制，多通道無線接收機R接收來自中心站CS的指令和無線采集站AN的數據，多通道無線發射機T發射來自中心站CS的指令和無線采集站AN的數據。作為優化，所述采集站AN由控制器CM、地震傳感器Sensor、無線通信部件WU和GPS模塊等組成；其中的無線通信部件WU提供單信道的數據接收和發送；GPS模塊提供位置信息，有時也支持時間同步。控制器CM對其它部件地震傳感器Sensor、無線通信部件WU和GPS模塊等。電源模塊PM提供電源支持(如圖2所示)。采用上述技術方案后，本專利技術利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀利用無線中繼方式提高了數據通訊能力，提升了無線遙測儀器的復雜地形適應性。具有地震儀中心站與采集站之間有阻礙無線信號傳播的障礙物時，仍能正常使用，復雜地形適應性強的優點。附圖說明圖I是利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀原理框圖2是利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀中無線路由節點WR原理框圖；圖3是利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀中采集站AN原理框圖。具體實施例方式本專利技術根據勘探區的地形起伏特點，在地勢較高地區架設無線路由中繼站，解決了起伏地表的無線信號傳送問題。本專利技術裝置為利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，由三大單元組成(見圖I):中心站CS (Central System)、無線路由節點WR(Wireless Router)和無線米集站 AN(Acquisition Node)。本專利技術裝置利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，在無線遙測 地震儀基礎上増加了ー種具有可以發送和接收信號功能的無線路由節點WR，每個無線路由節點WR與中心站CS之間通過無線方式連接，并可以與多個采集站AN進行直接通信，利用無線中繼方式提高數據通訊能力。本專利技術裝置利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，采集站AN既可以與中心站CS之間以無線方式相連接，也可以通過無線路由節點WR以無線多跳方式進行連接。本專利技術裝置無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，無線采集站AN與中心站CS之間采用如下流程建立通訊聯系①采集站AN尋找中心站CS，若找到，則與之建立通訊聯系，若沒有找到，則進入第②步采集站AN尋找無線路由節點WR，若找到，并與之建立通訊聯系，若沒有找到，則進入第①步。本專利技術裝置中的無線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用無線中繼方式提高數據通訊能力的無線遙測地震儀，其特征在于由三大單元組成：中心站CS、無線路由節點WR和無線采集站AN；所述中心站CS是整個地震儀器的心臟，負責控制整個數字地震儀的工作狀態；所述無線路由節點WR具有路由器和交換機功能，自動轉發中心站CS的指令和無線采集站AN的數據；所述采集站AN既可以與中心站CS之間以無線方式相連接，也可以通過無線路由節點WR以無線多跳方式進行連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭建，許璟華，
申請(專利權)人：中國科學院地質與地球物理研究所，北京通特科技有限公司，
類型：發明
國別省市：