一種多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地震儀，具體地指一種多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x。
【背景技術(shù)】
[0002]在眾多的地球物理勘探方法中，地震波勘探方法一直有著舉足重輕的地位和作用。特別是在石油勘探和工程物探領(lǐng)域，地震波勘探方法是不可或缺的。眾所周知，在石油資源的前期勘探工作中，地震勘探是主要的勘探方法?？梢院敛豢鋸埖卣f，地震勘探為我國的油氣田勘探工作立下了汗馬功勞。同樣，在我國大量的工程建設(shè)中，地震波勘探方法為城市高層建筑、大型廠房、城市地鐵、高速公路、高速鐵路、橋梁、隧道、港口碼頭、機(jī)場、水利水電工程、核電站等大型基礎(chǔ)設(shè)施的興建作出了非常重要貢獻(xiàn)。相應(yīng)地，其方法技術(shù)已從早期單一的淺層折射波法發(fā)展為包括地震反射波法、瑞雷面波法、地震層析成像、工程VSP等在內(nèi)的多種方法。
[0003]地震勘探的關(guān)鍵設(shè)備是地震勘探儀，地震勘探儀器性能的優(yōu)劣，直接影響其野外所采集的原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量。而原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量好壞，將對地震勘探最終成果的準(zhǔn)確與否起著決定性的作用。通常，一臺(tái)性能優(yōu)良的地震儀應(yīng)具有以下特點(diǎn):1)大動(dòng)態(tài)范圍；2)較強(qiáng)的抗干擾能力；3)較高的增益和接收靈敏度；4)較高的保真度；5)極低的系統(tǒng)噪音；6)較強(qiáng)的微弱回波信號識(shí)別與提取能力。除此之外，工程地震勘探對地震勘探儀還有輕便小巧、操作簡便等特殊的要求。
[0004]目前，市場上現(xiàn)有的地震儀器均難同時(shí)以滿足上述要求，國際上最先進(jìn)的地震勘探儀器亦是如此?，F(xiàn)有地震勘探儀都是采用電纜方式將主機(jī)與各個(gè)觀測點(diǎn)的傳感器相連，通過電纜將各個(gè)觀測點(diǎn)的地震信號傳輸?shù)街醒胫鳈C(jī)，由中央主機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和一些簡單的處理。由于主機(jī)耗電量很大，因此在野外工作時(shí)，還需給主機(jī)配備一體積較大且笨重的蓄電池，以保持主機(jī)能有足夠的工作時(shí)間。電纜和主機(jī)電源不僅大幅度地增加了儀器設(shè)備的重量，也給現(xiàn)場工作帶來了極大的麻煩:其一是需要鋪設(shè)和回收電纜；其二是由于傳統(tǒng)地震勘探儀的通道數(shù)都是由儀器生產(chǎn)廠家事先固定的，且不能改變。而實(shí)際野外工作中，不同的勘探方法和目的所需的儀器通道數(shù)不同，例如，就淺層二維勘探而言，一臺(tái)24道或48道地震儀就可以勝任，但進(jìn)行三維勘探時(shí)，則希望儀器的通道數(shù)越多越好。在此情況下，傳統(tǒng)的地震儀往往由于其通道數(shù)不夠而表現(xiàn)得力不從心。此外，在石油地震勘探和工程地震勘探中還存在一個(gè)共同的問題，即通常情況下，人們都希望利用小的震源能量獲得一個(gè)較大的勘探深度，倘能如此，這對二者的貢獻(xiàn)都是非常巨大的。但是，綜觀國內(nèi)外的地震勘探儀，目前都難以做到這一點(diǎn)，而實(shí)際工作中，加大地震勘探深度的辦法都是加大震源的炸藥量和多次覆蓋技術(shù)，就加大炸藥量而言，工程地震勘探有時(shí)是難以做到的，因?yàn)槎鄶?shù)場合下，不允許使用大炸藥量進(jìn)行地震勘探工作。除此之外，一直以來，用于勘探石油的地震勘探儀與淺層地震儀是彼此獨(dú)立的，這一問題是傳統(tǒng)地震儀器的通道數(shù)都是由廠家事先固定且不能改變所導(dǎo)致的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x，該地震儀基于嵌入式技術(shù)和無線傳輸技術(shù)，無需電纜和主機(jī)電源，具有輕便小巧、通道數(shù)和功能多變的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x，它包括:
[0007]控制總站，包括微型計(jì)算機(jī)以及與所述微型計(jì)算機(jī)連接的第一無線通信模塊；
[0008]多個(gè)檢測子站，每個(gè)檢測子站包括數(shù)據(jù)采集模塊以及與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接的第二無線通信模塊，每個(gè)檢測子站的第二無線通信模塊通過無線信道與所述第一無線通信豐旲塊連接；以及
[0009]震源觸發(fā)子站，與控制總站連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述控制總站還包括嵌入式微程序控制器，嵌入式微程序控制器連接在微型計(jì)算機(jī)與第一無線通信模塊之間，用于驅(qū)動(dòng)第一無線通信模塊將微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的命令廣播出去。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括依次電信號連接的地震波傳感器、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)與所述第二無線通信模塊連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路為ADS1255模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述單片機(jī)系統(tǒng)為STM32F103 單片機(jī)。
[0013]更進(jìn)一步地，所述檢測子站還包括電源模塊，該電源模塊分別與信號調(diào)理電路、ADS1255模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、STM32F103單片機(jī)和第二無線通信模塊連接，為信號調(diào)理電路提供7V電壓，為ADS1255模數(shù)轉(zhuǎn)換電路提供5V和3.3V電壓，以及分別為STM32F103單片機(jī)和第二無線通信模塊提供3.3V電壓。
[0014]本發(fā)明所用控制總站、多個(gè)檢測子站和震源觸發(fā)子站結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，由于所用電子元器件功率小，耗電量低，無需配帶額外的蓄電池，所以整個(gè)地震儀重量輕，便于攜帶。
[0015]由于本發(fā)明采用無線傳輸，無需電纜，能夠擴(kuò)充檢測子站的個(gè)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)通道數(shù)多變。此外，由于每一個(gè)檢測子站都能夠獨(dú)立使用，便于建筑基粧檢測、錨桿錨固質(zhì)量檢測。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為控制總站的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3為檢測子站的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖4為數(shù)據(jù)采集模塊的供電結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明多功能的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)卣鸩碧絻x包括控制總站、多個(gè)檢測子站、震源觸發(fā)子站。其中，
[0022]控制總站的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括微型計(jì)算機(jī)(PC，Personal Computer)、嵌入式微程序控制器MCU (Microprogrammed Control Unit)和第一無線通信模塊，嵌入式微程序控制器連接在微型計(jì)算機(jī)與第一無線通信模塊之間，其中，嵌入式微程序控制器與微型計(jì)算機(jī)通過USB接口連接，嵌入式微程序控制器與第一無線通信模塊通過SPI接口連接。操作人員通過微型計(jì)算機(jī)發(fā)布命令，經(jīng)過USB傳輸?shù)角度胧轿⒊绦蚩刂破?，嵌入式微程序控制器?qū)動(dòng)第一無線通信模塊將命令廣播出去。
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