[发明专利]具有4G远程监测的本地存储地震勘探节点仪系统

说明书

本发明提供一种具有4G远程监测的本地存储地震勘探节点仪系统，包括A/D数据采集单元、授时同步单元、本地数据存储单元、4G远程监测单元和节点仪系统总控制单元，该地震勘探节点仪系统具有高精度、高采样率的地震反射波数据采集，高效的USB本地存储，高精度的授时同步和定位，快速、高效的远程监测，且节点仪系统总控制单元通过微控制器芯片及相应的外设接口，实现对系统整体功能的调度和任务分配。因此，本发明本地存储地震勘探节点仪系统能够实现地震波数据的高精度采集以及采集数据的高效、快速地存储。同时，可以对节点仪系统的状态和采集质量进行远程监测。

技术领域

本发明属于地震勘探领域，涉及具有4G远程监测的本地存储地震勘探节点仪系统。

背景技术

地震勘探是通过处理和解释人工震源产生的地震波在不同地层间的传播规律，来推断探测区域地质构造的地球物理探测法。随着三维可视化技术、弹性阻抗反演技术等相关技术的发展，地震勘探技术取得了跨越式的发展，在煤矿、天然气、石油等资源探测领域发挥着重要作用。地震勘探节点仪系统也成为地震勘探过程中不可或缺的探测设备，能够完成地震数据的采集、传输、数据采集质量监测等操作。目前虽然有几家单位已经开展地震勘探节点仪系统的研究多年，但到目前为止是，基本上没有完全实现产业化，而且大多数地震勘探节点仪系统采用本地存取的方式，无法对节点仪系统状态和采集质量进行远程监测。

发明内容

针对现有地震勘探节点仪系统的只有本地存取的数据回收方式，本发明提供一种具有4G远程监测的本地存储地震勘探节点仪系统，包括A/D数据采集单元、授时同步单元、本地数据存储单元、4G远程监测单元和节点仪系统总控制单元。

所述A/D数据采集单元由ADS1282模数转换芯片、微控制器及其外围电路组成，主要负责地震反射波数据的采集，并将数据传输至节点仪系统总控制单元；

所述授时同步单元由数据接收天线、ATGM332D-5N模块以及低纹波稳压电路组成，主要采用GPS系统获取实时位置信息和时间信息；

所述本地数据存储单元由微控制器、读卡器控制电路以及开关电路组成，主要是以微控制器作为USB主机实现对大容量存储设备的识别和数据存储。

所述4G远程监测单元由4G模块WH-G405tf及其外围电路组成，主要负责将远程服务器发出的配置指令、采集指令、数据回收指令发送至节点仪系统总控制单元；

所述节点仪系统的总控制单元由微控制器及其外围电路组成，主要负责对配置指令、采集指令、数据回收指令进行解析并发送至相应功能单元进行处理。同时，获取授时同步单元的实时时间，读取定时器值，将时间信息保存到本地数据存储单元。

本发明具有4G远程监测的本地存储地震勘探节点仪系统，其工作步骤如下：

步骤1：本地存储地震勘探节点仪系统上电，各功能单元初始化，上报系统的位置信息、初始存储容量信息等状态信息到4G远程监测单元，并最终传输到远程服务器；

步骤2：远程服务器通过4G远程监测单元发送配置指令到节点仪系统总控制单元，所述配置指令包括采样率配置、本地数据存储单元的访问权限、存储容量查询信息等；

步骤3：配置指令由节点仪系统总控制单元进行解析，并转发到相应的功能单元完成最终的配置；

步骤4：远程服务器通过4G远程监测单元发送采集指令到节点仪系统总控制单元；

步骤5：节点仪系统总控制单元解析采集指令并转发指令到A/D数据采集单元，同时，节点仪系统总控制单元获取授时同步单元的实时时间，并读取定时器值，进一步提升时间精度到微秒级，并将该时间信息保存到本地数据存储单元；

步骤6：A/D数据采集单元收到采集指令并开始采集，并对采集数据进行打包、转义等预处理，最终将数据传输至节点仪系统总控制单元；