專利名稱：利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法及短信控制傳送型無(wú)纜地震儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地震儀，特別是涉及一種利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法 及短信控制傳送型無(wú)纜地震儀。
背景技術(shù)：
1、地震儀器現(xiàn)狀
高精度數(shù)字地震儀是用來(lái)記錄人工或天然地震信號(hào)，然后根據(jù)這些地震信號(hào)的記錄來(lái) 尋找油、氣、煤和其他礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘探儀器，并可用于探測(cè)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、進(jìn)行工 程及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)等。
地震勘探法目前仍然是在陸地和海洋勘探石油和天然氣的主要手段，同時(shí)也是其他礦 產(chǎn)資源的重要勘探方法，并廣泛應(yīng)用于研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工程勘探和檢測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害 預(yù)測(cè)等方面。其基本方法是在勘探靶區(qū)的地面上埋放數(shù)千乃至上萬(wàn)只地震波傳感器(即 地震檢波器)，在海上則是用海洋勘探船拖放數(shù)根l-2km長(zhǎng)的海上漂纜(漂纜每隔數(shù)十米 包裹一個(gè)地震檢波器)，然后用炸藥或可控震源(在陸地)或高壓空氣槍(在海上)激發(fā) 人工地震。地震波向地下深處傳播，遇到不同性質(zhì)地層的分界面就會(huì)產(chǎn)生反射，地震檢 波器拾取到反射波并將其轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，然后由高精度的數(shù)字地震儀把這些模擬電 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)記錄下來(lái)。野外勘探接收到的大量數(shù)據(jù)通過室內(nèi)用高速計(jì)算機(jī)進(jìn)行 復(fù)雜的信號(hào)處理和反演計(jì)算，才能得到清晰可靠的地下結(jié)構(gòu)圖像，最終確定礦產(chǎn)資源的 位置和深度。
用礦產(chǎn)資源地球物理勘探的數(shù)字地震儀按照數(shù)據(jù)傳輸方式可以分為三類:有線遙測(cè)地 震儀、無(wú)線遙測(cè)地震儀、充纜存儲(chǔ)式地震儀。
有線遙測(cè)地震儀的特征是完全由有線系統(tǒng)發(fā)送指令和傳送采集數(shù)據(jù)。在目前的野外實(shí) 際應(yīng)用中占有主導(dǎo)地位，占據(jù)世界地震儀市場(chǎng)的絕大部分份額，常用的有Sercel公司的
5408/428系列、ION公司的System IV、Scorpion和Aries II系統(tǒng)、德國(guó)DMT公司的Summit 系統(tǒng)、美國(guó)WestemGeco公司的Uni Q系統(tǒng)等。目前在我國(guó)石油和天然氣勘探行業(yè)使用 的儀器極大部分是從國(guó)外進(jìn)口的有線遙測(cè)地震儀。
利用無(wú)線系統(tǒng)發(fā)送指令和傳送采集數(shù)據(jù)的儀器稱為無(wú)線遙測(cè)地震儀，一般用于特殊地 表?xiàng)l件下施丁，也占有一定市場(chǎng) Fairfield公司的BOX系統(tǒng)和Wireless Seismic公司的
Wireless Seismic系統(tǒng)均為無(wú)線遙測(cè)數(shù)字地震儀。
英國(guó)Vihtech公司(已經(jīng)被Sercd公司收ji!勾，發(fā)展成Unite系統(tǒng))首次推出一種新型 遙測(cè)地震儀系統(tǒng)——TT系統(tǒng)，命名為"蜂窩地震"采集系統(tǒng)。它不同干以往的無(wú)線系統(tǒng)， IT系統(tǒng)采用蜂窩無(wú)線的專利技術(shù)。遙控采集部件(Remote Acquisition Unit-RAU)和它們 的"本地節(jié)點(diǎn)"(local node)間的通信采用無(wú)需許可證的2.4 GHz ISM頻段。在放炮時(shí)，IT 系統(tǒng)采用蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)遙控會(huì)感器數(shù)據(jù)到記錄部件，然后再通過光纜線將地震數(shù)據(jù)送 到中央記錄系統(tǒng)。
無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀是一種特殊類型的地震儀，其特征是沒有大線，沒有地震數(shù)據(jù)傳 輸；每個(gè)采集站接收放炮數(shù)據(jù)后自動(dòng)存儲(chǔ)，再用專門的數(shù)據(jù)回收系統(tǒng)把所有放炮數(shù)據(jù)從 采集站中取出來(lái)；有部分儀器利用無(wú)線系統(tǒng)對(duì)所用的采集站發(fā)送發(fā)炮等命令，但不接收 數(shù)據(jù)，不監(jiān)視采集站的工作狀態(tài)。
天然地震臺(tái)站的觀測(cè)均采用無(wú)纜式記錄系統(tǒng)(早期用紙剖面直接記錄)，在地震勘探 領(lǐng)域，最早的無(wú)纜系統(tǒng)是七十年代由Amoco公司研制的SGR (Seismic Group Recorder), 早期的SRG系統(tǒng)是"盲放(shoot blind)"的，即SGR的地面單元中安裝有磁帶機(jī)， 一旦 地面單元布設(shè)后，地震數(shù)據(jù)記錄在磁帶上，無(wú)法知道地面單元是否工作正常。這種方法 雖然不被很多人所接受，但由于他能明顯提高生產(chǎn)效率，在巔峰時(shí)期，曾經(jīng)有20個(gè)野外
隊(duì)裝備了這種儀器。當(dāng)時(shí)在"盲放"時(shí)，大約有m的地震道會(huì)有問題，這在目前的有線
系統(tǒng)中也是允許的。
美國(guó)TON公司(原T/O公司)在1999年推出了 RSR (Remote Seismic Recorder)遠(yuǎn) 程地震信號(hào)記錄儀，能實(shí)現(xiàn)6個(gè)模擬檢波器通道的地震數(shù)據(jù)采集。RSR系統(tǒng)能與TON公 司的IMAGE系統(tǒng)兼容,二者可以組成有線無(wú)線混合采集系統(tǒng)。ION公司在2002年將RSR 系統(tǒng)升級(jí)到VectorSeis SYSTEM IV系統(tǒng)的遠(yuǎn)程記錄儀，稱為VRSR2。 VectorSeis SYSTEM IV中央控制系統(tǒng)有控制單^;(稱為V2)、射頻天線、中央收發(fā)器和中央收發(fā)器控制器構(gòu) 成。V2通過射頻天線與所有的VRSR2構(gòu)成射頻遙測(cè)系統(tǒng)，通過采集指令啟動(dòng)VRSR2 采集站的數(shù)據(jù)采集，檢測(cè)VRSR2的狀態(tài)。與RSR的功能和結(jié)構(gòu)基本相同，但不再支持模擬檢波器，而是采用了三分量的MEMS數(shù)字檢波器。
無(wú)纜存儲(chǔ)式地震采集站由于沒有實(shí)時(shí)監(jiān)視記錄和常用的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控手段，所以還 不能被工業(yè)界普遍接受，在我國(guó)使用也存在不符合地震作業(yè)規(guī)范等問題，到目前為止， 還沒有無(wú)纜存儲(chǔ)式地震采集站在我國(guó)進(jìn)行實(shí)際地震勘探作業(yè)。但由于地震勘探的精度要 求使得地震儀器的道數(shù)越來(lái)越多，據(jù)國(guó)內(nèi)外專家估計(jì)，隨著地震勘探精度的需求，油氣 工業(yè)界很快就需要30000道到50000道的儀器，到2025年，也許我們需要25萬(wàn)道的地 震采集儀器。而對(duì)于50000道以上的有線采集儀器，電纜的管理和維護(hù)是非常困難的， 也需要花費(fèi)大量的成本。所以目前很多專家預(yù)測(cè)無(wú)纜存儲(chǔ)式地震采集站將是下一歩地震 勘探儀器的發(fā)展方向。
由于無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀器的研制相對(duì)比較容易，目前國(guó)內(nèi)外有不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu) 和公司進(jìn)行了此種地震采集站的研制工作。國(guó)內(nèi)有東方地球物理公司的GPS授時(shí)地震儀、 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的海底地震儀和金屬礦勘探無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀、吉林 大學(xué)的無(wú)纜遙測(cè)地震儀。國(guó)外有美國(guó)ION公司的FireFly無(wú)纜地震采集系統(tǒng)、法國(guó)Sercel 公司的Unite系統(tǒng)、美國(guó)Ascend Geo公司的Ultra無(wú)纜陸地地震采集系統(tǒng)、美國(guó)0Y0 Geospace公司的GSR (Geospace Seismic Recorder)系統(tǒng)、美國(guó)Firfield公司的Z系統(tǒng)、 美國(guó)Seismic Source公司的Sigma系統(tǒng)。
目前，中國(guó)所有的大型地震勘探儀器均依賴于從美國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口。由于 無(wú)纜存儲(chǔ)式地震采集站還沒有被我國(guó)地球物理勘探界所接受，目前還沒有國(guó)內(nèi)的企業(yè)采 購(gòu)這種地震儀。國(guó)產(chǎn)的無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀器也處于研制階段，還沒有正式的產(chǎn)品問世。
2、當(dāng)今無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀器的不足之處
常規(guī)無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀主要由控制單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、時(shí)間同歩單元和電 源管理控制單元等組成。當(dāng)今的無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀有下列三大問題
①大部分無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀的采集站不能接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工 作狀態(tài)返回到中心站如東方地球物理公司的GPS授時(shí)地震儀、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球 物理研究所的海底地震儀和金屬礦勘探無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀、吉林大學(xué)的無(wú)纜遙測(cè)地震儀、 法國(guó)Sercel公司的Unite系縛(自主存儲(chǔ)模式)、美國(guó)0Y0 Geospace公司的GSR系統(tǒng)、美國(guó) Firfield公司的Z系統(tǒng)、美國(guó)SeismicSource公司的Sigma系統(tǒng)(自主式采集模式)，而美 國(guó)ION公司的FireFly無(wú)纜地震采集系統(tǒng)、美國(guó)Ascend Geo公司的Ultra無(wú)纜陸地地震采集系統(tǒng)和美國(guó)SeismicSource公司的Sigma系統(tǒng)(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模式)則采用專用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí) 現(xiàn)激發(fā)同步和返回采集站的狀態(tài)信息。
② 所有無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀的采集站不能發(fā)送數(shù)據(jù)到中心站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)質(zhì)量控 制這是到目前為止還不能解決的難題。沒有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制，就不能在現(xiàn)場(chǎng)知道 地震數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，包括激發(fā)能量的強(qiáng)弱、采集站工作是否正常、檢波器工作是否正 常等。目前在野外施工中，每天可以激發(fā)幾百炮記錄，如果到室內(nèi)回放后發(fā)現(xiàn)有大量的 不正常工作數(shù)據(jù)，再進(jìn)行補(bǔ)炮將花費(fèi)大量人力和物力。所以，這種儀器的施工方法還沒 有被我國(guó)的地震勘探界所接受。
③ 采集站的GPS只用于授時(shí)同步，大部分常規(guī)存儲(chǔ)式無(wú)纜地震采集站沒有進(jìn)行定位或 定位精度不夠由于各采集站要進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集，授時(shí)型GPS接收機(jī)可以提供lpps授時(shí) 信號(hào)輸出，可以達(dá)到RMS20nS的精度，足以滿足儀器要求的同步精度。但由于GPS單點(diǎn)定 位精度較低， 一般為士10m，有SA影響時(shí)為士100ra，不能滿足地震勘探的精度要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù) 據(jù)傳送的方法，本發(fā)明目的還在于提供用于實(shí)施該方法的短信控制傳送型無(wú)纜地震儀。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法是在現(xiàn)有無(wú) 纜地儀采集站中引入手機(jī)單元，利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù) 傳送。其與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)無(wú)纜地震儀的不同之處是引入了手機(jī)單元，以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式 解決了無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控制這個(gè)難題，使得無(wú)纜地震儀發(fā)生了本質(zhì)的變化，大 大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和施工效率。
作為優(yōu)化，由主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元、電源管理控制單元和 手機(jī)單元組成的無(wú)纜地儀采集站，通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)era級(jí)定位。其是利用多GPS 站聯(lián)合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。采集站需要GPS用于授時(shí)同步，授時(shí)型GPS接收 機(jī)可以提供lpps授時(shí)信號(hào)輸出，可以達(dá)到RMS20nS的精度，足以滿足儀器要求的同步 精度。由于GPS單點(diǎn)定位精度較低， 一般為士10m，有SA影響時(shí)為土100m，而地震勘探 的定位精度要求在分米級(jí)，^以用單個(gè)GPS定位不能滿足要求。而本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是幾十 或幾百平方公里的范圍內(nèi)，可以布設(shè)幾百甚至幾萬(wàn)個(gè)GPS站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，從而形成大型 GPS站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，利用這個(gè)大型GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量誤差消除后，可以達(dá)到厘米級(jí)的定位精
8度。總之，針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀存在的上述三大問題，我們引入利用手機(jī)短
信對(duì)無(wú)纜地震儀(存儲(chǔ)式無(wú)纜采集站)進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送，利用多GPS站聯(lián)合定 位技術(shù)實(shí)現(xiàn)cm級(jí)定位，使得無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀具有狀態(tài)控制功能、數(shù)據(jù)傳送功能和cm 級(jí)的定位功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)纜存儲(chǔ)式地震儀的更新?lián)Q代。
作為優(yōu)化，無(wú)纜地儀采集站利用手機(jī)短信接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工 作狀態(tài)返回到中心站，并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳送。
用于實(shí)施本發(fā)明所述方法的短信控制傳送型無(wú)纜地震儀是無(wú)纜地震儀的采集站包 括主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元和電源管理控制單元，其特別之處在于還 包括通過短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送的手機(jī)單元。利用手機(jī)短信 完成數(shù)據(jù)傳送功能一條手機(jī)短信可以發(fā)送160個(gè)字節(jié)，所以我們可以利用手機(jī)短信實(shí)現(xiàn) 整道記錄的數(shù)據(jù)或其中部分?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)送和傳送。在正式生產(chǎn)前的激發(fā)和接收參數(shù)試驗(yàn)時(shí)， 需要把整道記錄的數(shù)據(jù)傳送到中心站，這時(shí)可以用多個(gè)短信實(shí)現(xiàn)整道數(shù)據(jù)的傳送。在正 式生產(chǎn)時(shí)，為了進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，則可以只用一個(gè)短信傳送部分?jǐn)?shù)據(jù)或只傳送質(zhì)量監(jiān)控信 息即可。
作為優(yōu)化，所述主控單元提供串口分別與手機(jī)單元和GPS單元連接，提供FIFO存 儲(chǔ)器接口連接采集單元，并連接存儲(chǔ)單元；電源管理控制單元為手機(jī)單元、GPS單元、釆 集單元、主控單元和存儲(chǔ)單元提供電源支持并進(jìn)行供電管理；GPS單元用于授時(shí)同步，并 通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)cm級(jí)定位；所述采集單元提供1 8通道的模擬檢波器信號(hào) 輸入，程序設(shè)置0dB、 6dB、 12dB、 18dB、 24dB、 30 dB或36犯的前放增益，并實(shí)現(xiàn)4、 2、 1、0. 5、或0. 25的采樣率?，F(xiàn)有GPS單元是單個(gè)GPS定位，定位精度較低， 一般為士10m， 不能滿足地震勘探的定位精度要求(分米級(jí))。而本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是幾十或幾百平方公里的 范圍內(nèi)，可以布設(shè)幾百甚至幾萬(wàn)個(gè)GPS站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，從而形成大型GPS站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，利 用這個(gè)大型GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量誤差消除后，可以達(dá)到厘米級(jí)的定位精度，從而滿足地震 勘探的定位精度要求。
作為優(yōu)化，所述采集單元由可選擇輸入測(cè)試信號(hào)或模擬檢波器信號(hào)的多路開關(guān)、前 置放大器、A-2調(diào)制解調(diào)器、連接主控單元的數(shù)字濾波器和測(cè)試信號(hào)發(fā)生器組成；多路
開關(guān)選擇輸入來(lái)自檢波器或來(lái)自測(cè)試信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)、將輸入的信號(hào)送入前置放大器 放大，A-2:調(diào)制解調(diào)器將經(jīng)前置放大器放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字濾波器對(duì)
轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并將處理后的信號(hào)輸入主控單元。作為優(yōu)化，前置放大器為CS3301A或CS3302A型，調(diào)制解調(diào)器為CS5371A或 CS5372A型，數(shù)字濾波器為CS5376A型，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器為CS4373A型。
作為優(yōu)化，所述手機(jī)單元使用GSM、 CDMA或3<i手機(jī)芯片，并用串口與主控單 元連接；GPS單元采用OEM GPS接收模塊；存儲(chǔ)單元采用8G的SD卡；所述主控單元由 AKM系列CPU、 SDRAM存儲(chǔ)器、USB接口和以太網(wǎng)接口組成。
作為優(yōu)化，手機(jī)單元利用手機(jī)短信接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工作狀態(tài) 返回到中心站，并實(shí)現(xiàn)釆集數(shù)據(jù)的傳送，從而實(shí)現(xiàn)接收指令功能和返回工作狀態(tài)信息功
能的控制指令有
(1) 用于開啟采集站，進(jìn)入記錄狀態(tài)，返回開機(jī)狀態(tài)的開機(jī)指令中心站發(fā)送開機(jī)指令， 采集站收到開機(jī)指令后使得處于休眠狀態(tài)的采集站進(jìn)入記錄狀態(tài)，準(zhǔn)備采集數(shù)據(jù)，并向 中心站返回開機(jī)狀態(tài)，說(shuō)明開機(jī)成功，并返回電源狀態(tài)、存儲(chǔ)器剩余空間等信息。
(2) 用于使采集站進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待開機(jī)指令的休眠指令除保持CPU處于最低狀態(tài) 下和保持手機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)下外，關(guān)閉其他所有電路，等待開機(jī)指令。
(3) 用于使采集站進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，在一定時(shí)間后自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)的關(guān)機(jī)指令關(guān)機(jī)指 令有時(shí)間參數(shù)T，表示除保持CPU處于待機(jī)狀態(tài)下外，關(guān)閉其他所有電路，在T分鐘后主 動(dòng)轉(zhuǎn)為休眠狀態(tài)，等待開機(jī)指令。
(4) 用于對(duì)采集站設(shè)置采集參數(shù)的采集參數(shù)設(shè)置指令該指令對(duì)釆集站設(shè)置采集參數(shù)， 包括采樣率、記錄長(zhǎng)度、前置放大器增益、數(shù)據(jù)存放格式等。
(5) 用于通知采集站和爆炸機(jī)進(jìn)入定時(shí)同步采集狀態(tài)的數(shù)據(jù)定時(shí)同步采集指令:該指令 有參數(shù)Tl、 T2和dT，命令采集站在Tl時(shí)間開始，按時(shí)間間隔dT進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，直到 T2時(shí)間為止。Tl、 T2為年月時(shí)分秒格式的時(shí)間，dT的單位為秒，當(dāng)dT-0時(shí)，無(wú)間隔連 續(xù)采集；當(dāng)T1-T2時(shí)，只采集一次。
(6) 用于采集站檢測(cè)電源狀態(tài)，并返回結(jié)果的電源狀態(tài)指令，返回電源狀態(tài)中心站發(fā) 送電源狀態(tài)査詢指令，采集站返回電源狀態(tài)。當(dāng)電源管理模塊發(fā)現(xiàn)電源只能工作XXX分 鐘時(shí)，將自動(dòng)發(fā)送電源狀態(tài)到中心站，其中XXX可以事先用指令設(shè)定。
(7) 用于采集站檢測(cè)存儲(chǔ)器狀態(tài)，并返回結(jié)果的存儲(chǔ)器狀態(tài)指令，返回存儲(chǔ)器狀態(tài)中 心站發(fā)送存儲(chǔ)器狀態(tài)査詢指令，采集站返回存儲(chǔ)器剩余空間狀態(tài)。(8) 用于采集站同步采集GPS坐標(biāo)，并返回坐標(biāo)的GPS采集指令，返回GPS坐標(biāo)中 心站發(fā)送GPS坐標(biāo)采集指令，所有采集站將同步采集GPS坐標(biāo)，便于在室內(nèi)進(jìn)行多GPS 站聯(lián)合定位處理。
(9) 用于采集站完成采集單元檢測(cè)，返回結(jié)果的采集單元檢測(cè)指令，返回采集單元狀態(tài): 中心站發(fā)送采集單元檢測(cè)指令，采集站收到后完成采集單元檢測(cè)，并返回采集單元狀態(tài)
〈曰息。
uo)用于設(shè)置數(shù)據(jù)格式和傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送指令。
作為優(yōu)化，所述數(shù)據(jù)傳送指令
有參數(shù)F(標(biāo)識(shí))，Data一Format一F(數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí))，Trace一NoK起始道號(hào))，Trace_No2 (終了道號(hào))，dNo (道號(hào)間隔)，Tl (起始時(shí)間)，T2 (終了時(shí)間)，dT (采樣間隔)。
F (標(biāo)識(shí))為數(shù)據(jù)傳送指令標(biāo)識(shí)碼，由2位(用FiF2表示)組成
F產(chǎn)0表示傳送已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)；
F尸l表示對(duì)采集站進(jìn)行設(shè)置，傳送即將采集的數(shù)據(jù)；
F2=0表示傳送整道記錄的數(shù)據(jù)，此時(shí)Tl和T2可以不填；
F2=l表示傳送記錄數(shù)據(jù)中從Tl到T2的數(shù)據(jù)；
F2=2表示傳送記錄數(shù)據(jù)中的初至波部分?jǐn)?shù)據(jù)，此時(shí)Tl和T2可以不填。
F2=9表示不需要把數(shù)據(jù)傳送到中心站進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，這時(shí)只要傳送每道記錄 的能量值進(jìn)行質(zhì)量控制即可，使用本指令，每條短信可以傳送40炮記錄的能 量值，當(dāng)正常生產(chǎn)并且非常順利時(shí)可以使用本指令。
Data_Fomiat_F (數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí))為傳送的數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)碼
Data—Format—F=0表示采用符號(hào)位傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 1280個(gè)數(shù)據(jù)。
Data_Format_F^f表示采用1個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 160個(gè)數(shù)據(jù)。
Data—Format—F=2表示采用2個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送80個(gè)數(shù)據(jù)。
Data—Format_F=3表示采用3個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送53個(gè)數(shù)據(jù)。
Data一Format一F-4表示采用4個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送40個(gè)數(shù)據(jù)。
Trace一Nol和Trace一No2分別表示需要傳送數(shù)據(jù)的起始記錄道號(hào)和終了道號(hào)，dNo
表示道號(hào)間隔。
T1,T2是以樣點(diǎn)數(shù)分別表示的起始時(shí)間和終了時(shí)間，傳送數(shù)據(jù)從第Tl個(gè)樣點(diǎn)開始，到第T2個(gè)樣點(diǎn)為止，dT表示重采樣間隔。
本發(fā)明利用手機(jī)短信進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳送的無(wú)纜地震儀的采集站由六大單元組成-主控單元、采集單元、手機(jī)單元、GPS單元、電源管理控制單元和存儲(chǔ)單元。與國(guó)內(nèi)外無(wú)纜地震儀的不同之處是引入了手機(jī)單元，這使得無(wú)纜地震儀發(fā)生了本質(zhì)的變化，大大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和施工效率，主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在(l)利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，從而可以滿足地震采集數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求，這是其他無(wú)纜地震儀都沒有解決的難題，本發(fā)明以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式解決了這個(gè)難題；(2)利用手機(jī)短信完成無(wú)纜地震采集站開機(jī)、關(guān)機(jī)和休眠狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，并可以隨時(shí)了解電源工作狀態(tài)，這大大降低了電源的損耗，延長(zhǎng)了采集站的工作時(shí)間；(3)利用手機(jī)短信完成地震數(shù)據(jù)的同步采集，大大提高采集的靈活性和效率；(4)利用手機(jī)短信完成GPS數(shù)據(jù)的同步采集，便于在室內(nèi)進(jìn)行多GPS站聯(lián)合定位處理，并且可以隨時(shí)知道采集站的位置，便于査找；(5)利用手機(jī)短信進(jìn)行采集站工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)和設(shè)置，隨時(shí)了解采集站的工作狀態(tài)；(6)利用手機(jī)短信可以利用商業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作，這時(shí)，原則上可以把中心站設(shè)置在世界上的任何地方進(jìn)行控制和操作。也可以租用商業(yè)部門的車載移動(dòng)基站或建立自己的專用移動(dòng)基站以方便管理、提高效率和節(jié)約成本。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法及短信控制傳送型無(wú)纜地震儀與現(xiàn)有無(wú)纜地震儀技術(shù)相比具有顯著的地震勘探施工流程優(yōu)勢(shì)，能適用更加靈活的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，在試驗(yàn)階段可以傳送所有或部分采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析；具有能減少測(cè)量工作量，布設(shè)采集設(shè)備更加靈活簡(jiǎn)便，方便采用定時(shí)放炮同步采集模式，有利于提高施工效率，回收數(shù)據(jù)靈活，能自動(dòng)生成SPS文件，自動(dòng)計(jì)算厘米級(jí)精度的坐標(biāo)，以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式解決了無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控制難題，大大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和施工效率的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明短信控制傳送型無(wú)纜地震儀采集站的電路原理圖；圖2是發(fā)明短信控制傳送型無(wú)纜地震儀采集站中采集單元的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法是在現(xiàn)有無(wú)纜地儀采集站中引入手機(jī)單元，利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送。由主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元、電源管理控制單元和手機(jī)單元組成的^E纜地儀采集站，還通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)cm級(jí)定位。無(wú)纜地儀采集站利用手機(jī)短信接收來(lái)自中心站的控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工作狀態(tài)返回到中心站，并實(shí)現(xiàn)釆集數(shù)據(jù)向中心站傳送。
如圖所示，用于實(shí)施本發(fā)明方法的短信控制傳送型無(wú)纜地震儀是無(wú)纜地震儀采集站由主控單元4、采集單元3、存儲(chǔ)單元l、 GPS單元2和電源管理控制單元5和通過短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送的手機(jī)單元6組成。也就是利用手機(jī)短信進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳送的無(wú)纜地震儀采集站以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式解決了無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控制這個(gè)難題，使得無(wú)纜地震儀的特性發(fā)生了本質(zhì)的變化，大大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和施工效率。
主控單元可以由ARM系列CPU (根據(jù)不同的道數(shù)采用不同功能的型號(hào)，在單站單道時(shí)可以用C51CPU，原則是夠用就行以降低功耗)、SDRAM存儲(chǔ)器、USB接口和以太網(wǎng)接口等組成。還提供串口分別與手機(jī)單元和GPS單元連接，提供FIFO存儲(chǔ)器接口連接采集單元，并連接存儲(chǔ)單元。GPS單元用于授時(shí)同步，并通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)cm級(jí)定位；所述采集單元提供1 8通道的模擬檢波器信號(hào)輸入，程序設(shè)置0犯、6dB、 12dB、 18犯、24dB、 30dB或36dB的前放增益，并實(shí)現(xiàn)4、 2、 1、 0.5、或0.25的采樣率。電源管理控制單元的功能是把12V的電池電壓轉(zhuǎn)換為5V， 3. 3V, 2. 7V， 1. 8V等供給主控單元、采集單元、GPS單元、手機(jī)單元和存儲(chǔ)單元；隨時(shí)根據(jù)主控模塊的指令關(guān)閉和開啟各單元的供電；檢測(cè)電源剩余容量并及時(shí)報(bào)警。存儲(chǔ)單元選用8G的SD卡。
13所述采集單元由可選擇輸入測(cè)試信號(hào)或模擬檢波器信號(hào)的多路開關(guān)31、 CS3301A或CS3302A型前置放大器32、 CS5371A或CS5372A型A - 2調(diào)制解調(diào)器33、連接主控單元4的CS5376A型數(shù)字濾波器34和CS4373A型測(cè)試信號(hào)發(fā)生器35組成；多路開關(guān)31選擇輸入來(lái)自檢波器7或來(lái)自測(cè)試信號(hào)發(fā)生器35的信號(hào)、將輸入的信號(hào)送入前置放大器32放大，A-2調(diào)制解調(diào)器33將經(jīng)前置放大器32放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字濾波器34對(duì)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并將處理后的信號(hào)輸入主控單元4。前置放大器采用Cirrus Logic公司的CS3301A時(shí)適用于動(dòng)圈式檢波器，采用CS3302A時(shí)適用于水聽器，可以程序設(shè)置OdB、 6dB、 12dB、 18dB、 24 dB、 30 dB或36犯的前放增
△ -2調(diào)制器采用Cirrus Logic公司的CS5371A (單通道)或CS5372A (雙通道)，數(shù)字濾波器則選用CS5376A。 CS5371A/CS5372A和CS5376A是Cirrus Logic公司專為地球物理勘探而設(shè)計(jì)的AD轉(zhuǎn)換套片，二者組合可以實(shí)現(xiàn)24位模數(shù)轉(zhuǎn)換，并提供4、 2、 1、0. 5、或0. 25的采樣率。2片CS5372A或4片CS5371A和1片CS5376可以實(shí)現(xiàn)4通道的模擬地震信號(hào)數(shù)據(jù)采集。
所述手機(jī)單元使用GSM、 CDMA或3G手機(jī)芯片，并用串口與主控單元連接，關(guān)閉除手機(jī)短信以外的所有功能，能降低運(yùn)行成本和能耗；存儲(chǔ)單元采用8G的SD卡。GPS單元可以選用Fastrax公司IT03 OEMGPS接收模塊，特點(diǎn)是尺寸小(22x23x2.7mm)、功耗超低(<95mW @ 2.7V)、靈敏度非常高(-156犯m (跟蹤))、精確的1PPS授時(shí)信號(hào)輸出可以達(dá)到RMS20nS的精度和價(jià)格低廉。
手機(jī)單元利用手機(jī)短信接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工作狀態(tài)返回到中心站，并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳送，從而實(shí)現(xiàn)接收指令功能和返回工作狀態(tài)信息功能的控制指令有
1) 用于開啟采集站，進(jìn)入記錄狀態(tài)，返回開機(jī)狀態(tài)的開機(jī)指令；
2) 用于使采集站進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待開機(jī)指令的休眠指令；
3) 用于使采集站進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，在一定時(shí)間后自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)的關(guān)機(jī)指令；
4) 用于對(duì)采集站設(shè)置采集參數(shù)的采集參數(shù)設(shè)置指令；
5) 用于通知采集站和爆炸機(jī)進(jìn)入定時(shí)同步采集狀態(tài)的數(shù)據(jù)定時(shí)同步采集指令；6) 用于采集站檢測(cè)電源狀態(tài)，并返回結(jié)果的電源狀態(tài)指令；
7) 用于采集站檢測(cè)存儲(chǔ)器狀態(tài)，并返回結(jié)果的存儲(chǔ)器狀態(tài)指令；
8) 用于采集站同步采集GPS坐標(biāo)，并返回坐標(biāo)的GPS采集指令；
9) 用^1采集站完成采集單元檢測(cè)，返回結(jié)果的采集單元檢測(cè)指令；
10) 用于設(shè)置數(shù)據(jù)格式和傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送指令。 所述數(shù)據(jù)傳送指令-
有參數(shù)F(標(biāo)識(shí))，Data一FormaLF(數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí))，Trace_Nol (起始道號(hào))，Trace_No2 (終了道號(hào))，dNo (道號(hào)間隔)，Tl (起始時(shí)間)，T2 (終了時(shí)間)，dT (采樣間隔)。
F (標(biāo)識(shí))為數(shù)據(jù)傳送指令標(biāo)識(shí)碼，由2位(用F^2表示)組成
F產(chǎn)0表示傳送己經(jīng)采集的數(shù)據(jù)；
F產(chǎn)l表示對(duì)采集站進(jìn)行設(shè)置，傳送即將采集的數(shù)據(jù)；
F2=0表示傳送整道記錄的數(shù)據(jù)，此時(shí)Tl和T2可以不填；
F2=l表示傳送記錄數(shù)據(jù)中從Tl到T2的數(shù)據(jù)；
F2=2表示傳送記錄數(shù)據(jù)中的初至波部分?jǐn)?shù)據(jù)，此時(shí)Tl和T2可以不填。
F2=9表示不需要把數(shù)據(jù)傳送到中心站進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，這時(shí)只要傳送每道記錄 的能量值進(jìn)行質(zhì)量控制即可，使用本指令，每條短信可以傳送40炮記錄的能 量值，當(dāng)正常生產(chǎn)并且非常順利時(shí)可以使用本指令。
Data—Format_F (數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí))為傳送的數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)碼
Data_FOrmat_F=0表示采用符號(hào)位傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 1280個(gè)數(shù)據(jù)。
Data—F0rmat_F=l表示采用1個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 160個(gè)數(shù)據(jù)。」
Data—Format_F=2表示采用2個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 80個(gè)數(shù)據(jù)。Data—Format—F-3表示采用3個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 53個(gè)數(shù)據(jù)。
Data—Format—F=4表示采用4個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 40個(gè)數(shù)據(jù)。
Trace一Nol和Trace—No2分別表示需要傳送數(shù)據(jù)的起始記錄道號(hào)和終了道號(hào)，dNo 表示道號(hào)間隔。
T1,T2是以樣點(diǎn)數(shù)分別表示的起始時(shí)間和終了時(shí)間，傳送數(shù)據(jù)從第Tl個(gè)樣點(diǎn)開 始，到第T2個(gè)樣點(diǎn)為止，dT表示重采樣間隔。
本發(fā)明無(wú)纜地震儀施工流程(以炸藥激發(fā)地震勘探為例)
在決定某一區(qū)塊需要進(jìn)行地震勘探后，常規(guī)流程是①根據(jù)地質(zhì)要求先進(jìn)行觀測(cè)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)；②對(duì)激發(fā)和接收因素進(jìn)行試驗(yàn)，確定最佳方案；③進(jìn)行測(cè)量工作，把所有檢波 器和炮點(diǎn)位置用木樁和小旗做好標(biāo)記；④布設(shè)采集設(shè)備；⑤放炮激發(fā)采集數(shù)據(jù)；⑥數(shù)據(jù) 處理和分析。施工流程如下
(1) 根據(jù)地質(zhì)要求先進(jìn)行觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于無(wú)纜地震采集站沒有笨重的電纜，總體重 量大大減輕，而且沒有電纜長(zhǎng)度的限制，使得地震勘探觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加靈活。
(2) 對(duì)激發(fā)和接收因素進(jìn)行試驗(yàn)，確定最佳方案在實(shí)際施工中，需要激發(fā)幾十甚至上 百炮確定激發(fā)藥量、激發(fā)井深等激發(fā)因素和檢波器組合方式和埋置方式等接收因素。特 點(diǎn)是每次激發(fā)間隔較大，有充裕時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。這時(shí)可以用短信按需要把所有或部 分采集數(shù)據(jù)發(fā)送到中心站，便于進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。
(3) 測(cè)量工作:與常規(guī)地震勘探不同之處是無(wú)需把所有檢波器和炮點(diǎn)位置用木樁和小旗 做標(biāo)記，只需要對(duì)控制點(diǎn)做標(biāo)記，大部分點(diǎn)可以借助普通GPS進(jìn)行定位，或利用控制點(diǎn) 進(jìn)行目測(cè)定位即可，精確的坐標(biāo)可由采集站中的GPS確定，這將大大降低測(cè)量成本，減 少工作量，提高工作效率。
(4) 布設(shè)采集設(shè)備由于無(wú)纜地震采集站沒有笨重電纜的限制，采集站的布設(shè)就非常簡(jiǎn) 單。布設(shè)后按啟動(dòng)開關(guān)打開'電源；采集站進(jìn)行自檢和GPS定位；向中心站發(fā)送自檢結(jié)果 和坐標(biāo)信息(向中心站報(bào)到)；中心站發(fā)關(guān)機(jī)指令使采集站進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，關(guān)機(jī)結(jié)束時(shí)間 設(shè)定在預(yù)計(jì)布設(shè)完所有采集站的時(shí)間；所有采集站在設(shè)定的時(shí)間同時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待開機(jī)指令。
(5) 放炮激發(fā)采集數(shù)據(jù) 一旦所有采集站布設(shè)完成后(當(dāng)然炸藥激發(fā)等其他準(zhǔn)備工作均 已經(jīng)就緒)，先發(fā)送數(shù)據(jù)傳送指令，設(shè)定數(shù)據(jù)傳送方式；然后發(fā)送數(shù)據(jù)定時(shí)同步采集指令 進(jìn)行定時(shí)啟動(dòng)放炮，按同步時(shí)間記錄數(shù)據(jù)，大大提高施工效率。
(6) 回收數(shù)據(jù)當(dāng)存儲(chǔ)器充滿數(shù)據(jù)后，需要把釆集站放到中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)回收，可以采 用USB接口或網(wǎng)絡(luò)接口與中心站服務(wù)器連接完成數(shù)據(jù)回收，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)編排，計(jì)算GPS 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高精度坐標(biāo)，生成SPS文件。
(7) 數(shù)據(jù)處理和分析采用與常規(guī)處理一樣的數(shù)據(jù)處理和分析方法。
總之，本發(fā)明裝置可用于人工和天然地震信號(hào)采集，由六大單元組成。即主控單元、 采集單元、手機(jī)單元、GPS單元、電源管理控制單元和存儲(chǔ)單元。與國(guó)內(nèi)外無(wú)纜地震儀的 不同之處是引入了手機(jī)單元，以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式解決了無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控 制這個(gè)難題，使得無(wú)纜地震儀發(fā)生了本質(zhì)的變化，大大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和 施工效率。利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀(存儲(chǔ)式無(wú)纜采集站)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳輸，利 用多GPS站聯(lián)合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位，解決了常規(guī)存儲(chǔ)式無(wú)纜地震儀存在的問題 ①采集站不能接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制；②采集站不能發(fā)送數(shù)據(jù)到中心站實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制；③采集站的GPS只用于授時(shí)同步，大部分常規(guī)存儲(chǔ)式無(wú)纜地震采 集站沒有進(jìn)行定位或定位精度不夠。
1權(quán)利要求
1、一種利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法，其特征在于在現(xiàn)有無(wú)纜地儀采集站中引入手機(jī)單元，利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法，其特征在于 由主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元、電源管理控制單元和手機(jī)單元組成的無(wú) 纜地儀采集站，通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)cm級(jí)定位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法，其特征 在于無(wú)纜地儀采集站利用手機(jī)短信接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工作狀態(tài)返回 到中心站，并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳送。
4、 一種用于實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，無(wú)纜地震儀 采集站包括主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元和電源管理控制單元，其特征在 于還包括通過短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送的手機(jī)單元。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，其特征在于所述主控單元提 供串口分別與手機(jī)單元和GPS單元連接，提供FIFO存儲(chǔ)器接口連接采集單元，并連接存 儲(chǔ)單元；電源管理控制單元為手機(jī)單元、GPS單元、采集單元、主控單元和存儲(chǔ)單元提供 電源支持并進(jìn)行供電管理；GPS單元用于授時(shí)同步，并通過多GPS站聯(lián)合定位實(shí)現(xiàn)cm級(jí) 定位；所述采集單元提供1 8通道的模擬檢波器信號(hào)輸入，程序設(shè)置0dB、 6dB、 12dB、 18dB、 24犯、30 dB或36 dB的前放增益，并實(shí)現(xiàn)4、 2、 1、 0.5、或0.25的采樣率。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，其特征在于所述采集單元由 可選擇輸入測(cè)試信號(hào)或模擬檢波器信號(hào)的多路開關(guān)、前置放大器、A-S調(diào)制解調(diào)器、連 接主控單元的數(shù)字濾波器和測(cè)試信號(hào)發(fā)生器組成；多路開關(guān)選擇輸入來(lái)自檢波器或來(lái)自 測(cè)試信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)、將輸入的信號(hào)送入前置放大器放大，A-S調(diào)制解調(diào)器將經(jīng)前置 放大器放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字濾波器對(duì)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理， 并將處理后的信號(hào)輸入主控單元。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，其特征在于前置放大器為CS3301A或CS3302A型，調(diào)制解調(diào)器為CS5371A或CS5372A型，數(shù)字濾波器為CS5376A 型，測(cè)試信號(hào)發(fā)生器為CS4373A型。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，其特征在于所述 手機(jī)單元使用GSM、 CDMA或3G手機(jī)芯片，并用串口與主控單元連接；GPS單元采用 OEM GPS接收模塊；存儲(chǔ)單元采用8G的SD卡；所述主控單元由ARM系列CPU、 SDRAM存 儲(chǔ)器、USB接口和以太網(wǎng)接口組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀，其特征在于手機(jī)單元利用手 機(jī)短信接收控制指令實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的控制和把工作狀態(tài)返回到中心站，并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù) 的傳送，從而實(shí)現(xiàn)接收指令功能和返回工作狀態(tài)信息功能的控制指令有1) 用于開啟采集站，進(jìn)入記錄狀態(tài)，返回開機(jī)狀態(tài)的開機(jī)指令；2) 用于使采集站進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待開機(jī)指令的休眠指令；3) 用于使采集站進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，在一定時(shí)間后自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)的關(guān)機(jī)指令；4) 用于對(duì)采集站設(shè)置采集參數(shù)的采集參數(shù)設(shè)置指令；5) 用于通知采集站和爆炸機(jī)進(jìn)入定時(shí)同步采集狀態(tài)的數(shù)據(jù)定時(shí)同步采集指令；6) 用于采集站檢測(cè)電源狀態(tài)，并返回結(jié)果的電源狀態(tài)指令；7) 用于采集站檢測(cè)存儲(chǔ)器狀態(tài)，并返回結(jié)果的存儲(chǔ)器狀態(tài)指令；8) 用于采集站同步采集GPS坐標(biāo)，并返回坐標(biāo)的GPS采集指令；9) 用于采集站完成采集單元檢測(cè)，返回結(jié)果的采集單元檢測(cè)指令；10) 用于設(shè)置數(shù)據(jù)格式和傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送指令。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述短信控制傳送型無(wú)纜地震儀,其特征在于所述數(shù)據(jù)傳送指令有參數(shù)F標(biāo)識(shí)，Data_Format—F數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)，Trace一Nol起始道號(hào)，Trace_No2終 了道號(hào)，dNo道號(hào)間隔，T1起始時(shí)間，T2終了時(shí)間，dT采樣間隔；F標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)傳送指4標(biāo)識(shí)碼，由用FiF2表示的2位組成Ft^O表示傳送已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)；F產(chǎn)l表示對(duì)采集站進(jìn)行設(shè)置，傳送即將采集的數(shù)據(jù)； &=0表示傳送整道記錄的數(shù)據(jù)，此時(shí)T1和T2可以不填； F2=l表示傳送記錄數(shù)據(jù)中從Tl到T2的數(shù)據(jù)；F2=2表示傳送記錄數(shù)據(jù)中的初至波部分?jǐn)?shù)據(jù)，此時(shí)Tl和T2可以不填；F2=9表示不需要把數(shù)據(jù)傳送到中心站進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，這時(shí)只要傳送每道記錄 的能量值進(jìn)行質(zhì)量控制即可，使用本指令，每條短信可以傳送40炮記錄的能 量值，當(dāng)正常生產(chǎn)并且非常順利時(shí)可以使用本指令；Data—Format—F為傳送的數(shù)據(jù)格式標(biāo)識(shí)碼Data_Format_F=0表示釆用符號(hào)位傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 1280個(gè)數(shù)據(jù)；Data—Format—F-l表示采用1個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 160個(gè)數(shù)據(jù)；Data_Fonnat—F=2表示采用2個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 80個(gè)數(shù)據(jù)；Data_Format—F=3表示采用3個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 53個(gè)數(shù)據(jù)；Data_Format_F=4表示采用4個(gè)字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)一條短信最多可以傳送 40個(gè)數(shù)據(jù)；Trace一Nol和Trace_No2分別表示需要傳送數(shù)據(jù)的起始記錄道號(hào)和終了道號(hào)，dNo 表示道號(hào)間隔；T1,T2是以樣點(diǎn)數(shù)分別表示的起始時(shí)間和終了時(shí)間，傳送數(shù)據(jù)從第Tl個(gè)樣點(diǎn)開 始，到第T2個(gè)樣點(diǎn)為止，dT表示重采樣間隔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用短信進(jìn)行地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送的方法及短信控制傳送型無(wú)纜地震儀。為解決現(xiàn)有無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控制問題，地震儀控制和數(shù)據(jù)傳送方法是在現(xiàn)有無(wú)纜地儀采集站中引入手機(jī)單元，利用手機(jī)短信對(duì)無(wú)纜地震儀采集站進(jìn)行狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)傳送。地震儀的采集站由主控單元、采集單元、存儲(chǔ)單元、GPS單元、電源管理控制單元和手機(jī)單元組成。具有能減少測(cè)量工作量，布設(shè)采集設(shè)備更加靈活簡(jiǎn)便，方便采用定時(shí)放炮同步采集模式，有利于提高施工效率，回收數(shù)據(jù)靈活，能自動(dòng)生成SPS文件，自動(dòng)計(jì)算厘米級(jí)精度的坐標(biāo)，以非常簡(jiǎn)單廉價(jià)的方式解決了無(wú)纜地震儀沒有實(shí)時(shí)質(zhì)量控制難題，大大提高了無(wú)纜地震儀的使用范圍和施工效率的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01V1/22GK101661111SQ200910169540
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者劉光鼎, 宋祁真, 羅維炳, 建 郭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所;北京吉奧菲斯科技有限責(zé)任公司