[发明专利]无缆数字存储式地震仪工作状态的无线监测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地震仪工作状态的无线监测方法，尤其是一种无缆数字存储式地震仪工作状态的无线监测方法。 

背景技术：

地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面均得到了广泛应用。常规的地震勘探利用电缆连接全部系统并实现信息采集作业，这种方法存在着系统笨重、不易搬运、施工效率低下、人工成本高、采集功能和精度受到限制等弊端，当道数达到一定数量时这种弊端显得尤为突出。 

为此，国内外先后相继而推出了无缆数字存储式地震仪。目前使用的有ION公司的VectorSeis SYSTEM IV、FireFly无线系统，美国Refracture Technology公司的RefTek130-01记录器，法国Sercel公司的Unite系统，美国Ascend Geo公司的Ultra无缆陆地地震采集系统，美国OYO Geospace公司的GSR系统，美国Firfield公司的Z系统，美国Seismic Source公司的Sigma系统以及日本JGI公司的MS-2000独立系统等。在国内则有东方地球物理公司的GPS授时地震仪、中国科学院地质与地球物理研究所的海底地震仪和金属矿勘探无缆存储式地震仪、吉林大学的无缆遥测地震仪。 

数字存储式地震仪与有线遥测地震仪的结构不同，其典型特征是，采集站配备大容量非易失性数据存储器，野外采集到的地震数据存储在采集站内部，经过一段时间的施工后，将所有采集站集中到一起，再通过专门的数据回收设备对数据进行回收和整理。地震仪没有中央记录系统，仪器主机主要用于数据回收与处理。此类仪器由于采集站本身能够存储大容量的地震数据，因而不需要对采集站的数据进行实时回收，省去了有线仪器的专用数传电缆和无线仪器中庞大的数据收集装置，并且道数不受传输速率的限制。 

无缆数字存储式地震仪实现了地震勘探仪器的轻便化，提高了施工效率，节约了成本，有利于各种复杂地理、地质环境下的作业。但是，无缆存储式地震仪因没有监控装置，各采集站的工作状态得不到有效监视和记录，同时也不具备现场质量控制功能。仪器工作是否正常，以及数据采集质量的好坏只能等勘探作业结束后利用数据回收装置将数据回收后才能知道，这是它非常致命的一个缺点，也是它还不能被工业界普遍接受的重要原因。同时，在我国仍存在不符合地震作业规范等问题，到目前为止，还没有无缆存储式地震仪在我国进行实际地震勘探作业。 

目前，无线通信技术主要有蓝牙(Bluetooth)、ZigBee和Wi-Fi技术这三种类型。这三种技术的特点如下： 

1)三者都工作在2.4GHz的频段，但Wi-Fi的传输速率能达到11Mbit/s，而蓝牙和ZigBee一般只能达到1Mbit/s和250kbit/s。 

2)Wi-Fi的覆盖半径可达100m；蓝牙在超过20m之后信号质量下降严重；而ZigBee的传输通常受其发射天线影响很大，传输距离往往较近。 

3)Wi-Fi技术支持无线组网，只要设置一台有效距离的无线AP(AccessPoint)，就可允许多台PC对其进行访问；蓝牙只能用于点对点连接；而ZigBee在组网复杂时，其传输速度会受到很大限制。 

无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。其通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米以内，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。 

采用IEEE 802.11a标准的无线网桥设备的大量出现，为满足用户业务的无线接入需求，提供了廉价有效的传输手段。例如5.8G无线网桥，可以在几公里到几十公里范围内实现两点间的无线通信，短距离还可以实现非视距通信。这类设备价格低，安装快捷方便，而且因为处于ISM频段，国家无线电管理委员会没有对其进行统一的分配，因此比较容易获得批准使用，有利于其在接入网建设中大规模应用。