[发明专利]一种基于GPRS的节点地震仪器远程监控系统

权利要求书

1.一种基于GPRS的节点地震仪器远程监控系统，其特征在于，所述节点地震仪器远程监控系统包括：节点型地震勘探采集仪器、云端监控平台和手持平板电脑；所述云端监控平台或所述手持平板电脑通过GPRS与所述节点型地震勘探采集仪器进行通信；系统采用专线方式接入到移动通讯公司的GPRS网络中，各节点型地震勘探采集仪器的数据包通过GPRS专线和云端监控平台连接，并通过防火墙进行保护；所述节点型地震勘探采集仪器利用GPRS服务支持节点SGSN和网关支持节点GGSN完成与云端监控平台的通讯；SGSN是无线网络中的路由节点，用于传递数据包，数据包通过SGSN进行分组路由和转发；GGSN起到网关的作用，能够实现地址的转换；GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连，同时，对分组数据进行处理，再发送到云端监控平台网络；

所述节点型地震勘探采集仪器包括主控模块以及与所述主控模块连接的数据处理模块、定位授时模块、GPRS通讯模块、数据存储模块、电源管理模块、数传模块、自检测试模块和蜂鸣器，还包括与所述数据处理模块连接的检波器；

所述GPRS通讯模块直接与主控模块相连，GPRS通讯模块与云端监控平台或手持平板电脑中的APP进行通讯，利用GPS模块实现节点型地震勘探采集仪器的实时定位，与施工设计的线号、桩号的定位信息拟合后，如果节点型地震勘探采集仪器当前位置超出既定范围，则进行报警提示，实现节点地震仪器的防盗功能；

所述云端监控平台远程监控所有在线地节点型地震勘探采集仪器的实时位置，并高精度的显示在施工地图中，误差小于5m，并通过与线号、桩号的GPS坐标进行拟合，实现完全自主的节点型地震勘探采集仪器的精准定位；

所述节点型地震勘探采集仪器内置蜂鸣器，当GPS定位提示节点型地震勘探采集仪器的位置超过既定地点10米范围后，且持续移动时，则激活内置于节点型地震勘探采集仪器内部的蜂鸣器，警示偷盗者；同时，通过GPRS网络将定位信息实时发送到云端监控平台，工作人员根据定位信息寻回被盗的节点型地震勘探采集仪器；

所述基于GPRS的节点地震仪器远程监控系统的功能包括：

查看历史报表及分析曲线功能：

所述云端监控平台包括数据库服务器，用于存储所述节点型地震勘探采集仪器的数据包信息，并生成带有时间戳的报表和分析图表以供查看；

实时位置监控功能：

所述云端监控平台远程监控所有在线节点型地震勘探采集仪器的实时位置，并高精度的显示在施工地图中，误差小于5m，并通过与线号、桩号的GPS坐标进行拟合，实现完全自主的节点型地震勘探采集仪器的精准定位；

所述云端监控平台查看所述节点型地震勘探采集仪器的实时位置，并判断位置是否有异常，如有异常及时通知野外现场检查对应仪器；如无异常进一步查看节点状态；

实时状态监控功能：

所述云端监控平台还实现远程实时监控所有在线节点型地震勘探采集仪器状态的功能，所述云端监控平台实时监控所有节点仪器的设备信息，包括设备编号、当前的线号、桩号，以及电池组电量、内部温度、存储空间、采样率、内部增益、滤波参数、GPS的位置及时间；

所述云端监控平台查看节点状态并判断节点状态是否有异常，如有异常及时通知野外现场检查对应仪器；如无异常进一步设置采集参数；

所述主控模块还用于采集所述数据存储模块的存储容量，并通过所述GPRS通讯模块将所述存储容量发送至所述云端监控平台；所述云端监控平台根据所述存储容量确定所述数据存储模块是否需要清理内存或进行更换；

所述主控模块还用于采集所述电源管理模块中电池组的电池电量，并通过所述GPRS通讯模块将所述电池电量发送至所述云端监控平台；所述云端监控平台根据所述电池电量确定所述电池组是否需要充电或更换电池；

关键参数设置功能：

所述云端监控平台实现远程设置所有在线节点型地震勘探采集仪器关键参数的功能，同时配置所有节点仪器的采样率、内部增益、滤波参数，点对点配置节点仪器的线号、桩号；

节点仪器自检功能：

所述云端监控平台实现远程控制在线的节点型地震勘探采集仪器自检的功能，并能够实时上传自检结果，便于监控节点型地震勘探采集仪器在野外的指标情况；

所述云端监控平台在设置关键参数后，远程控制节点型地震勘探采集仪器进行仪器自检，并由节点型地震勘探采集仪器回传自检结果数据；云端监控平台根据自检结果数据判断自检结果是否有异常，如有异常及时通知野外现场检查对应仪器；如无异常则控制节点型地震勘探采集仪器开始采集各项数据并回传；

地震数据回传及查看单炮记录功能：

所述云端监控平台在必要时，控制回传指定节点型地震勘探采集仪器的地震数据，并于云端监控平台形成单炮记录以供查看；

所述云端监控平台通过所存储的所有节点型地震勘探采集仪器的状态数据，使大量的监控信息可视化，形成报表和图表，便于相关工作人员分析节点型地震勘探采集仪器当前的使用情况，为下一步的施工安排提供充分的依据；

所述云端监控平台将使用权限分为操作员、工程师、管理者三级权限；操作员进行参数的设置和状态的监控；工程师除操作员权限外，还进行设备的自检、数据的回传和数据分析；管理者进行状态的监控和数据的分析；

所述数传模块包括高速数传驱动电路和数传及充电端口；所述高速数传驱动电路的一端连接所述主控模块，所述高速数传驱动电路的另一端连接所述数传及充电端口；所述数传及充电端口以接触式触点的形式连接外部数据线，利用USB3.0将地震数据下载至电脑存储器中；

所述自检测试模块用于根据所述主控模块的控制测试所述节点型地震勘探采集仪器，并由所述数据处理模块采集测试结果数据并发送至所述主控模块；所述测试结果数据包括所述节点型地震勘探采集仪器的仪器噪音、环境噪音、信号幅度、动态范围、谐波失真，以及所述检波器的自然频率、阻尼、灵敏度；所述主控模块通过所述GPRS通讯模块将所述测试结果数据发送至所述云端监控平台；所述云端监控平台根据所述测试结果数据确定所述节点型地震勘探采集仪器的自检结果是否正常。