[发明专利]一种无线通信和有线网络混合的地震勘探系统和方法

说明书

本发明公开了无线通信和有线网络混合的地震勘探系统和方法，包括系统控制仪器车和多个独立设置的勘探单元，所述勘探单元通过无线通信和所述系统控制仪器车连接；所述系统控制仪器车，用于向所述勘探单元发送指令、然后接收所述勘探单元的采集数据；所述勘探单元包括通过采集站、与所述采集站有线网络连接的电源站和与所述电源站有线网络连接的无线收发节点，所述采集站，用于采集人工地震信号；所述电源站，用于对采集站供电、发送指令和收集所述采集站的状态和数据；无线收发节点，用于在电源站和系统控制仪器车之间传输指令。本发明既具有有线传输的高带道能力和统一供电的优点，又能利用无线通信高速数据传输性能，扩展了系统组网能力。

技术领域

本发明涉及混合分布式地震勘探采集系统领域，具体涉及一种无线通信和有线网络混合的地震勘探系统和方法。

背景技术

目前大型地震勘探系统主要是采用分布式采集方案，通过大量采集站同时工作实现高密度采集。随着科学技术的发展，近年来大型地震勘探系统已经出现了百万道有缆分布式地震勘探系统，其主要分为采集站、电源站、交叉站以及主控仪器车，其中采集站、电源站之间的连接常采用定制的或标准的网络传输协议，其速率约为几兆到几百兆bps；而交叉站与交叉站之间以及交叉站与主控仪器车之间需要的传输速率能到千兆bps，通常都使用光纤进行连接。当系统达到百万道时，交叉站与交叉站之间的连接长度至少几千米的距离，长距离的光纤增加了野外施工布线难度。

现有技术中也出现了一些无线与有缆混合的大型分布式地震采集系统，但主要是对采集站实行的无线化，即将采集站装配无线收发模块。上述模式虽然可以使采集站的施工更加灵活，但大量的无线采集站对整个系统的带宽要求高，使其带道能力远远低于有线系统。另外，由于每个采集站独立，需要给每个采集站提供独立的电源供电，增加了大量的电池数量，对电源充电和管理提出了较大的挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线通信和有线网络混合的地震勘探系统和方法，其既具有有线传输的高带道能力和统一供电的优点，又能利用无线通信高速数据传输性能，扩展了系统组网能力。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无线通信和有线网络混合的地震勘探系统，包括系统控制仪器车和多个独立设置的勘探单元，所述勘探单元通过无线通信和所述系统控制仪器车连接；所述系统控制仪器车，用于向所述勘探单元发送指令、然后接收所述勘探单元的采集数据；

所述勘探单元包括通过采集站、与所述采集站有线网络连接的电源站和与所述电源站有线网络连接的无线收发节点，所述采集站，用于采集人工地震信号；所述电源站，用于对所述采集站供电、发送指令和收集所述采集站的状态和数据；所述无线收发节点，用于在所述电源站和所述系统控制仪器车之间传输指令。

进一步的，多个所述采集站通过有线级联的方式组成采集链，每个所述电源站通过有线网络和多个所述采集链连接；优选地，所述采集链上的所述采集站之间距离相同；所述电源站与其下属的所述采集链上第一个所述采集站的距离与所述采集链上的所述采集站之间距离相同。

进一步的，多个所述电源站通过有线级联的方式组成电源链，每个所述无线收发节点通过有线网络连接一条所述电源链；优选地，所述电源链上的所述电源站之间距离相同，所述收发节点与下属所述电源链上第一个所述电源站的距离与所述电源链上的所述电源站之间的距离相同。

进一步的，所述电源链的两端均连接有所述无线收发节点。

进一步的，所述无线收发节点包括GPS接收模块，用于同步所述无线收发节点；当所述GPS接收模块接收指令后，所述无线收发节点将时间同步指令发送给与其连接的所述电源站，每个所述电源站和所述采集站根据延时值进行补偿，以使所述勘探单元同步。

进一步的，有线网络均为环形网络拓扑结构。

本发明的另一目的还在于提供一种利用权利要求1-6中任一权利要求所述的无线通信和有线网络混合的地震勘探系统的方法，包括以下步骤：