[发明专利]无线实时传输节点式地震仪系统及同步校准方法

说明书

本发明涉及一种无线实时传输节点式地震仪系统，包括至少一个相互串联的一级采集网络、二级网无线控制主机和控制终端，每一所述一级采集网络包括一级网无线控制主机和与所述一级网无线控制主机相连的数个无线节点仪，二级网无线控制主机收集到多个一级网无线控制主机采集的数据后，通过二级网无线控制主机的高速网络接口将数据实时转发至控制终端，所述控制终端对地震数据实时显示、存储。还设计一种采用无线实时传输节点式地震仪系统进行同步校准的方法本发明不仅大大提高了无线地震采集系统的使用范围和施工效率，且实现了地震数据的无线实时采集与传输。

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，具体说是一种无线实时传输节点式地震仪系统及同步校准的方法。

背景技术

地震勘探法在陆地和海洋勘探石油和天然气的主要手段，同时也是其他矿产资源的重要勘探方法，并广泛应用于研究地球内部结构、工程地震勘探和检测、地灾害预测等等方面。

传统的高精度多道数字地震数据采集系统主要由若干地震检波器﹑地震大线﹑地震记录仪3部分组成。地震检波器主要用于直接拾取人工或天然地震信号，并将振动转换成能被地震记录仪采集的电信号形式。地震记录系统对检波器输出的微弱电信号进行滤除干扰和增益放大控制，并将信号完整记录下来。而地震大线用于检波器和地震记录仪之间的连接。由于传统的有线地震勘探系统采用的有线连接，各通道同步采集和数据实时传输非常简单。

随着无线通讯技术的发展，利用无线通讯技术发送指令和传送采集数据的无线地震仪应用越来越广泛。目前应用在地震数据采集和传输方面的无线通讯技术主要有蓝牙、zigbee、WIFI、3G/4G/5G等。蓝牙、zigbee因为无线数据传输带宽不足、传输距离较近、无法实时传输多通道数据等问题，从而限制了仪器道数、排列布设范围，所以较少投入实际使用。基于WIFI技术的无线地震仪在传输带宽、实时传输等均可以满足需求，在直线可视距离下WIFI传输距离和稳定性都比较理想，但是检波器排列之间若有建筑物遮挡，或者地表存在高低起伏等，均会影响WIFI信号传输距离和稳定性，一般路由器WIFI传输最大距离在100～200米左右，对于更大的勘探场地无能为力。基于3G/4G/5G技术的无线地震仪在城市环境下使用非常方便，且在数据实时传输及通讯距离均可满足要求，但是石油地震勘探、工程地震勘探项目经常在偏远地区，甚至无人区内，场地周围基站稀少，3G/4G/5G手机信号非常弱、甚至无信号覆盖，因而在偏远地区经常无法开展工作。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种无线实时传输节点式地震仪系统及同步校准的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种无线实时传输节点式地震仪系统及同步校准的方法，包括至少一个相互串联的一级采集网络、二级网无线控制主机和控制终端，每一所述一级采集网络包括一级网无线控制主机和与所述一级网无线控制主机相连的数个无线节点仪，二级网无线控制主机收集到多个一级网无线控制主机采集的数据后，通过二级网无线控制主机的高速网络接口将数据实时转发至控制终端，所述控制终端对地震数据实时显示、存储。

作为优选，所述无线节点仪包括地震传感器、信号放大/滤波调理电路、A/D转换电路、GPS定位和授时模块、无线传输模块、控制及存储模块，所述地震传感器接收地震信号后，将振动信号转换为电信号，然后通过信号放大/滤波调理电路进行处理，再通过A/D转换电路转换为数字信号由无线传输模块发送至无线控制主机。

作为优选，所述一级网无线控制主机包括锂电池及DC/DC稳压模块、一级网触发控制模块、一级网GPS定位和授时模块、一级网控制及存储模块，一级网无线控制主机还提供一个网络接口与控制终端的连接，将一级无线地震数据采集网络内的各个无线节点仪采集的数据实时转发至控制终端，控制终端对数据实时显示。