[发明专利]一种基于卫星设备的地震采集装备的混合通信系统

说明书

本发明公开了一种基于卫星设备的地震采集装备的混合通信系统，包括ARM处理器和线缆微控制器，所述ARM处理器的双向端口通过无线收发器与线缆微控制器相连接，所述线缆微控制器的电源端与电源管理单元相连接，所述通讯单元通过SPI接口与ARM处理器相连接，所述GPS模块的控制端通过UART接口与ARM处理器相连接，所述ARM处理器的地址总线与地震数据采集单元相连接，所述线缆微控制器的输出端通过地址总线与同步单元相连接，系统根据地震采集工作中拓扑结构的特点，设计了便于对采集设备进行组网管理协议；根据地震采集工作中数据回收的特点，设计了可靠的数据传输保障机制，以高效的、可靠的完成地震数据传输的任务。

技术领域

本发明涉及混合通信系统技术领域，具体为一种基于卫星设备的地震采集装备的混合通信系统。

背景技术

(1)由于地震采集工作对其通讯系统的所需求的性能不仅种类多样化，而且对每种性能参数的需求值也很高，所以很难只用某种单一的通讯技术就可以实现大规模、复杂地形的实时地震采集装备通讯系统。例如，只使用有线以太网技术组成的地震采集装备通讯系统虽然可以满足高速率的需求，但是不能应用于复杂地形，而且不够轻便、成本过高，最典型的产品就是428XL系统；只使用无线局域网技术组成的地震装备通讯系统虽然可以适应各种复杂地形，而且设备轻便，但是因通讯速率和通讯距离有限，无法实现大规模实时地震采集工作的需求：

(2)随着空间技术的发展，人们利用卫星完成通讯中的转发任务，组成卫星通讯系统。由于卫星天线波束能照射到地球上一片很广的区域，可以为地上相距很远的两个点提供通讯中继服务。卫星通讯技术最早是被吉林大学应用在地震采集工作中，用于实现工作人员对地震采集装备的远程监控、数据质量控制。基于卫星通讯技术的无缆采集站发出的信息通过卫星到达地面中心，由地面中心解析并打包再经卫星中转到达控制中心，反之亦然。因此，卫星通讯以其极大的覆盖范围和远程通讯的能力，得到了小范围勘探、长期野外监测工作的青睐。但是，由于目前卫星通讯的民用部分速率较低，实时性也比较差，而且通讯资费较高，无法在大面积地震勘探工作中的广泛使用。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于卫星设备的地震采集装备的混合通信系统，采用分层化设计的思想，将地震采集装备通讯系统设计成分层网络架构，所有的需求被分配到不同的网络层，每个网络层只需要采用合适的通讯技术满足该网络层的自身需求。这样，由各网络层组成的通讯系统就能够满足整个通讯系统的需求，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于卫星设备的地震采集装备的混合通信系统，包括ARM处理器和线缆微控制器，所述ARM处理器的双向端口通过无线收发器与线缆微控制器相连接，所述线缆微控制器的电源端与电源管理单元相连接，所述电源管理单元的输出端分别连接有通讯单元和GPS模块，所述通讯单元通过SPI接口与ARM处理器相连接，所述GPS模块的控制端通过UART接口与ARM处理器相连接，所述ARM处理器的地址总线与地震数据采集单元相连接，所述地震数据采集单元的内部设置有数据采集卡，所述地震数据采集单元的数据总线反馈连接到ARM处理器的控制端，所述线缆微控制器的信号端通过USB接口与WIFI接口和以太网接口相连接，所述线缆微控制器的输出端通过地址总线与同步单元相连接，所述同步单元的内部设置有时钟控制模块，所述时钟控制模块的时钟端与锁相环相连接，所述同步单元的数据总线线缆微控制器相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述线缆微控制器的电源端与电源管理模块相连接，所述电源管理模块的输出端还连接有地震数据采集单元和同步单元。

作为本发明一种优选的技术方案，所述通讯单元包括控制板接口和电压转换电路，所述控制板接口的输出端通电压转换电路与PCI-E接口相连接，所述控制板接口的数据端直接与PCI-E接口相连接，所述PCI-E接口的输出端通过控制线与LED显示模块相连接，所述PCI-E接口的通信端口与SIM卡接口相连接。