[发明专利]一种基于超宽带无线模块的准实时无缆网络地震仪系统

摘要

本发明涉及一种基于超宽带无线模块的准实时无缆网络地震仪系统，设有显控中心站和多组采集节点。显控中心站设有上位机、超宽带无线模块A、震源触发器、智能电池与稳压模块A；采集节点设有单片机模块、超宽带无线模块B、信号调理与数据采集模块、智能电池与稳压模块B；所有采集节点编为14组，每组指定一汇聚节点，组中其他采集节点按顺序把数据发到汇聚节点，各汇聚节点再把数据发到显控中心站。本系统开机后能自组无线物联网，超宽带无线模块A、B工作于3.1～10.6GHz；本系统体积小重量轻、成本低、电池功耗低、防干扰力强，各节点相对位置可自动解算，定位精度±1.0cm，同步精度1μs。本系统适于在地质勘探中推广应用。

主权项

1.一种基于超宽带无线模块的准实时无缆网络地震仪系统，设有一个显控中心站和多组采集节点，显控中心站作为主节点，采集节点作为从节点；其特征在于：所述的显控中心站由上位机、超宽带天线A、超宽带无线模块A、震源触发器、智能电池与稳压模块A组成，上位机与超宽带无线模块A之间采用USB方式连接，超宽带无线模块A与震源触发器之间采用串口连接；显控中心站的上位机中安装电源管理软件和网络设备监控功能的软件，上位机用于人机交互并控制整个无缆网络地震仪系统和存储地震数据，管理智能电池与稳压模块A、采集节点位置显示和采集节点状态显示；所述的震源触发器用于连接震源，并产生同步采集信号，使所有采集节点同步运行；所述的显控中心站的超宽带无线模块A与每个采集节点中的超宽带无线模块B在开机后能自组织无线物联网，无线物联网在显控中心站与每个采集节点之间起桥梁作用，负责同步各个采集节点，获取用于各采集节点定位的“主从”或“从从”节点之间的双程旅行时的信息，完成采集节点之间的通信和数据传输功能；所述的多组采集节点是按无线通信频率编成14组，并在每组内指定一个采集节点作为汇聚节点，每组中的采集节点两两之间按照ID顺序进行双程旅行时测距，组内其他所有汇聚节点再把数据发送到显控中心站，汇聚节点和显控中心站由指定的固定信道通信；所述的多组采集节点中每个采集节点设有单片机模块、超宽带天线B、超宽带无线模块B，信号调理与数据采集模块，检波器模块、FLASH模块、智能电池与稳压模块B；单片机模块通过IIC总线连接智能电池与稳压模块B，所有采集节点的超宽带无线模块B都是具有通信、同步和定位一体化的模块；采集节点用于地震数据的同步采集，传输命令、数据和采集节点位置自动解算；所述采集节点上的超宽带无线模块B收到同步采集信号后发送采集命令和采集时长命令给单片机模块，单片机模块启动信号调理与数据采集模块采集信号，各采集节点完成采集并把数据存储到本地FLASH模块后，汇聚节点的单片机模块反馈采集的信号给显控中心站的计算机，同时将信号调理与数据采集模块转为待机状态；所述的准实时的含义是，在每一炮采集数据结束后，显控中心站通过无线物联网收集所有的采集节点地震数据，能在20s内将所有数据显示到上位机屏幕上。