[发明专利]面向孔间声波采集装置状态管理的采集控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种面向孔间声波采集装置状态管理的采集控制方法与装置，主控模块向采集卡发送停止、开始、设波特率等三种基本指令，若主控模块发送基本指令后一定时间内收不到采集卡的回复，则重新发送指令，重发超过一定次数后重启主控模块与采集卡的通信。本发明将复杂的控制任务分解为三种基本指令，由三种基本指令之间的组合完成对采集卡的控制，提高通信与采集的可靠性。

技术领域

本发明属于工程勘探、检测领域，更具体地，涉及地质层析成像技术中用到的孔间声波采集装置和采集控制方法。

背景技术

工程勘探中的层析成像施工示意图如图1，其工作过程为：震源放炮通过发射探头1发射声波，声波开始从发射孔穿透地层介质向接收孔传播，同时产生一个同步信号，该同步信号会通过同步信号电缆3传递给声波采集装置4，声波采集装置4一旦接收到同步信号，则立即触发对接收探头的信号的采集。通常声波采集装置4采用模块化设计，分为主控制模块和采集卡。主控制模块负责向采集卡发送采集控制指令；采集卡负责声波的采集并将采集数据发送给主控制模块。二者通过串口进行采集数据和控制指令的通信。

在主控制模块与采集卡分开设计的架构下，整个采集过程存在不同的状态，比如空闲、采集进行、采集参数设置、重启通信等。因此需要一套可靠的采集控制方法来对各个状态进行管理，完成采集任务。目前，孔间声波采集设备生产厂商对于主控制单元与采集卡通信都有各自的数据通信格式，但缺乏可靠的面向主控制模块与采集卡之间的状态管理方法。为保障采集任务的顺利完成，一种常规的做法是主从应答，主控制模块向采集卡发送指令，采集卡收到指令，按照事先规定的通信格式进行回复，如果主控制模块没有收到回复指令，则会多次向采集卡发送该命令，若主控制模块收到采集卡回复则一次通信完成，否则，主控制模块报错。

这种方法的局限性在于简单地从指令收发角度来保障通信，而忽略主控制模块与采集卡这种采集设备工作的特殊性，缺乏运行状态切换的管理。比如：主控制单元向采集卡发送参数设置命令，但此时，采集卡正在对一组弹性波进行采集，由于弹性波采集的实时性要求高，而采集卡出于控制成本原因，本身处理性能弱，就会导致一次的数据通信未能及时回复。或者主控制器发送的命令与采集有关，此时，采集卡如果正在采集数据，那么有可能采集到的数据并不符合主控制单元要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何适应弹性波采集设备主控制单元与采集卡的工作模式，适应不同的工作状态，有效保障二者的通信可靠性。

本发明的技术方案为：

一种面向孔间声波采集装置状态管理的采集控制方法，包括主控模块和采集卡，主控模块向采集卡发送三种基本指令：

停止, 采集卡立即停止当前与采集有关的所有操作；

开始，该指令附带了一系列采集所需设定的参数，采集卡收到该指令则立即进行参数配置，并处于采集准备就绪状态；

设波特率，该指令附带了新的波特率值，采集卡收到该指令则设置成新的波特率进行通信；

若主控模块发送基本指令后一定时间内收不到采集卡的回复，则重新发送指令，重发超过一定次数后重启主控模块与采集卡的通信。

主控模块每次只向采集卡发送一个基本指令，当该基本指令得到采集卡回复后才发送下一个基本指令。

主控制器与采集卡之间的通信任务包括空闲、参数确认、设置波特率、开始采集和停止命令。

所述参数确认任务由停止-开始-停止三个基本指令按顺序执行实现。

所述开始采集任务是先执行停止指令再执行开始指令。

所述空闲指主控模块不向采集卡进行任何操作，参数确认、设置波特率、开始采集和停止命令等任务执行完毕后进入空闲。