一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及地球物理勘測領域，具體是一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]地球物理勘探領域中最常用的儀器是地震儀，由于地震儀可以探測地質(zhì)分層，所以被廣泛應用于油氣田的勘探，工程勘探和監(jiān)測。地震儀主要包括有主控站、交叉站和多個采集站組成的采集系統(tǒng)，但是目前市場上的地震儀的采集系統(tǒng)幾乎全部是通過長電纜來連接，這些銅線電纜十分笨重并且其體積龐大，野外施工時攜帶和鋪設既耗時又費力，很不方便。
[0004]在這種情形下無線地震儀成了較好的替代品。然而大多的無線地震儀的無線部分也僅僅是為了連通地理上無法逾越的障礙而設計的簡單鏈路，遠不能稱為無線地震儀。還有一種無線地震儀，實際上只是各個采集站分別獨立的采集，待采集完成后一起將數(shù)據(jù)合并，這種地震儀根本無法實時監(jiān)控采集數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞。國內(nèi)的武漢市工程科學技術研究院研制的WGD-1多功能無線地震儀雖然是真正意義上的無線地震儀，然而其重大的問題是分布范圍相當有限(普通的天線僅能最大支持150米)，這也就意味著在道間距5米情形下其沿著單條測線左右兩邊相加最大只能支持60道，并且較遠的采集站和中心節(jié)點通信鏈路質(zhì)量很差。造成這個情況根本原因是其采用的WiFi局域網(wǎng)絡本質(zhì)是星型連接，這種網(wǎng)絡拓撲結構要求必須有中心節(jié)點(AP:無線接入點)，所有其他的采集站都需要加入這個接入點的局域網(wǎng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)，采集站采用無線逐級傳輸技術，安裝簡單、成本低，且采集傳輸距離支持一條測線至少100道。
[0006]本發(fā)明的技術方案為:
一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)，包括有連接于每個交叉站兩側(cè)的多個采集站，相鄰的采集站之間通過WIFI無線連接；所述的每個采集站均包括有中央處理器，與中央處理器連接的現(xiàn)場可編程門陣列、WIFI片上系統(tǒng)和內(nèi)存芯片，以及與現(xiàn)場可編程門陣列連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述的WIFI片上系統(tǒng)在Linux操作系統(tǒng)中被抽象出兩個以太網(wǎng)口接口WLAN1和WLAN0，其中，WLAN1作為無線接入點-AP完成監(jiān)聽的功能，接收下級采集站傳輸過來的數(shù)據(jù)，WLAN0作為無線發(fā)送點-Stat1n完成發(fā)送的功能，負責將本級采集站采集的數(shù)據(jù)以及下級采集站發(fā)送的數(shù)據(jù)合并發(fā)送到上一級的采集站。
[0007]所述的WIFI片上系統(tǒng)在Linux操作系統(tǒng)中被抽象出兩個以太網(wǎng)口接口 WLAN1和WLAN0的具體步驟為: (1)、將WLAN1配置成AP的腳本:首先使用iw命令為本采集站W(wǎng)IFI片上系統(tǒng)添加一個接口命名為WLAN1，然后配置WLAN1的IP地址和子網(wǎng)掩碼，最后啟動Hostapd服務將WLAN1切換成無線接入點-AP模式；
(2)、將WLAN0配置成Stat1n的腳本:運行wpa_supplicant提供網(wǎng)絡存取安全服務和認證擴展協(xié)議，然后使用wpa_cli命令使得本采集站的WLAN0連接到上一級采集站的WLAN1以太網(wǎng)接口，并指定本采集站的WLAN0的IP地址。
[0008]所述的每個采集站在進行WLAN1配置時，采用SSID技術對其本身進行身份標識，每個采集站的身份標識不同，相應的IP地址也均不相同。
[0009]所述的每個采集站的以太網(wǎng)口接口 WLAN1和WLAN0通過用戶層應用程序Applicat1n進行數(shù)據(jù)連接，用戶層應用程序Applicat1n在WLAN1綁定的Socket上監(jiān)聽下一級采集站的連接請求，并將接收到的數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)發(fā)到WLAN0上，同時用戶層應用程序Applicat1n還在WLAN0綁定的Socket上將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到上一級采集站的WLAN1以太網(wǎng)接口，以此傳遞下去，最終所有的數(shù)據(jù)都傳遞到鄰近交叉站兩側(cè)的采集站的WLAN1以太網(wǎng)口上，至此完成整個傳輸鏈路的建立。
[0010]所述的內(nèi)存芯片包括有DDR3內(nèi)存芯片和NAND閃存芯片，所述的Linux操作系統(tǒng)存儲于NAND閃存芯片中。
[0011]所述的WIFI片上系統(tǒng)選用WL1835模塊。
[0012]所述的一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)還包括有中央處理器連接的以太網(wǎng)接口。
[0013]所述的中央處理器選用AM3352微處理器，現(xiàn)場可編程門陣列選用EP3C40芯片，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器選用ADS1263芯片。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點:
本專利的采集站之間采用無線技術進行數(shù)據(jù)傳輸，無需布置電纜連接，大大減輕了系統(tǒng)的重量和體積，降低野外施工所需要的設備數(shù)量和人力資源，提高野外施工的效率；另外各個采集站采用逐級接力傳輸?shù)姆绞绞沟脽o線連接的鏈路質(zhì)量大大增強，可以顯著增強系統(tǒng)可靠性，增加整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，顯著提高系統(tǒng)的實時性和帶道能力，保證了能夠?qū)崟r上傳地震道數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明應用于地震儀的結構示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明采集站的工作原理圖。
[0017]圖3是本發(fā)明是本發(fā)明傳輸鏈路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]見圖1，一種實時無線逐級上傳式地震儀采集系統(tǒng)，包括有連接于每個交叉站兩側(cè)的多個采集站，相鄰的采集站之間通過WIFI無線連接；見圖2，每個采集站均包括有AM3352微處理器1，與AM3352微處理器連接的EP3C40芯片2、WL1835模塊3、DDR3內(nèi)存芯片4、NAND閃存芯片5和以太網(wǎng)接口 6，以及與EP3C40芯片2連接的ADS1263芯片7 ； WL1835芯片3在Linux操作系統(tǒng)中被抽象出兩個以太網(wǎng)口接口 WLAN1和WLAN0，其中，WLAN1作為無線接入點-AP完成監(jiān)聽的功能，接收下級采集站傳輸過來的數(shù)據(jù)，WLANO作為無線發(fā)送點-Stat1n完成發(fā)送的功能，負責將本級采集站采集的數(shù)據(jù)以及下級采集站發(fā)送的數(shù)據(jù)合并發(fā)送到上一級的米集站。
[0019]其中，WIFI片上系統(tǒng)在Linux操作系統(tǒng)中被抽象出兩個以太網(wǎng)口接口 WLAN1和WL