地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點及基于該節(jié)點的監(jiān)控方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震勘探監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點及基于該節(jié)點的監(jiān)控方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地震勘探監(jiān)測是指野外采集地震勘探發(fā)生時的地震數(shù)據(jù)并將其通過有線或無線方式傳送到監(jiān)控中心。以便于后續(xù)對地震數(shù)據(jù)進行分析。其中，傳統(tǒng)的地震勘探采集中使用的有線地震儀器表現(xiàn)出來較大局限性，接收數(shù)據(jù)的地震道道數(shù)越多，儀器傳輸及存儲過程中的故障率越大，在目前看來，有線地震儀要完成海量地震道的數(shù)據(jù)接收、傳輸和存儲，幾乎是很難做到的。而無線節(jié)點技術(shù)可以解決這個問題，每一個節(jié)點就是一個小的地震記錄儀，管理一個地震道，節(jié)點之間不是通過電纜連接，而是通過無線通信方式連接，因此不存在數(shù)據(jù)傳輸問題。
[0003]然而，和有線地震儀器相比，無線節(jié)點技術(shù)也有其缺陷。例如，在通過無線方式把地震數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心時，數(shù)據(jù)傳輸耗能較大，而節(jié)點耗能大則直接影響到節(jié)點在野外持續(xù)工作的時間，從而導(dǎo)致其野外實用性變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種功耗低、實時性好的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點及基于該節(jié)點的監(jiān)控方法和系統(tǒng)。
[0005]為達到上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點，包括:
[0006]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取地震數(shù)據(jù)和狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息；
[0007]狀態(tài)環(huán)境判定模塊，用于根據(jù)所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息判斷節(jié)點狀態(tài)、環(huán)境噪聲以及震源狀態(tài)是否正常，并生成對應(yīng)的狀態(tài)環(huán)境判定信息；
[0008]振幅譜獲取模塊，用于將所述地震數(shù)據(jù)和所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅；
[0009]振幅譜發(fā)送模塊，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將所述振幅譜、均方根振幅或最大振幅，以及所述狀態(tài)環(huán)境判定信息發(fā)送至監(jiān)控中心。
[0010]本發(fā)明的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點，所述獲取地震數(shù)據(jù)是在激發(fā)時間到達后的設(shè)定拾取時間范圍內(nèi)進行的。
[0011]本發(fā)明的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點，還包括:
[0012]激發(fā)點判定模塊，用于判斷所述地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的激發(fā)點是否符合預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件，并將不符合所述預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件的激發(fā)點所對應(yīng)的地震數(shù)據(jù)剔除；
[0013]對應(yīng)的，所述振幅譜獲取模塊是將符合所述預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件的地震數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅。
[0014]本發(fā)明的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點，其配置有ZigBee通信模塊和WIFI通信模塊，并且還配置有:
[0015]通信模塊選擇模塊，用于根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)量以及ZigBee通信模塊的傳輸能力選擇通信模塊，當(dāng)所述待傳輸數(shù)據(jù)量未超出所述ZigBee通信模塊的傳輸能力時選擇ZigBee通信模塊通信，否則使用選擇WIFI通信模塊通信。
[0016]另一方面，本發(fā)明還提供了一種地震勘探無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0017]若干個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點；以及
[0018]監(jiān)控中心，其通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與所述各個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點通信；
[0019]其中，每個所述地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點包括:
[0020]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取地震數(shù)據(jù)和狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息；
[0021]狀態(tài)環(huán)境判定模塊，用于根據(jù)所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息判斷節(jié)點狀態(tài)、環(huán)境噪聲以及震源狀態(tài)是否正常，并生成對應(yīng)的狀態(tài)環(huán)境判定信息；
[0022]振幅譜獲取模塊，用于將所述地震數(shù)據(jù)和所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅；
[0023]振幅譜發(fā)送模塊，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將所述振幅譜、均方根振幅或最大振幅，以及所述狀態(tài)環(huán)境判定信息發(fā)送至監(jiān)控中心。
[0024]本發(fā)明的基于地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點的監(jiān)控系統(tǒng)，還包括:
[0025]匯聚單元，其用于將自身周圍設(shè)定范圍的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)進行匯聚后，通過微波或光線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述監(jiān)控中心。
[0026]再一方面，本發(fā)明還提供了一種地震勘探無線監(jiān)控方法，包括以下步驟:
[0027]獲取地震數(shù)據(jù)和狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息；
[0028]根據(jù)所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息判斷節(jié)點狀態(tài)、環(huán)境噪聲以及震源狀態(tài)是否正常，并生成對應(yīng)的狀態(tài)環(huán)境判定信息；
[0029]將所述地震數(shù)據(jù)和所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅；
[0030]通過通信網(wǎng)絡(luò)將所述振幅譜、均方根振幅或最大振幅，以及所述狀態(tài)環(huán)境判定信息發(fā)送至監(jiān)控中心。
[0031]本發(fā)明的基于地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點的監(jiān)控方法，所述獲取地震數(shù)據(jù)是在激發(fā)時間到達后的設(shè)定拾取時間范圍內(nèi)進行的。
[0032]本發(fā)明的基于地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點的監(jiān)控方法，還包括:
[0033]判斷所述地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的激發(fā)點是否符合預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件，并將不符合所述預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件的激發(fā)點所對應(yīng)的地震數(shù)據(jù)剔除；
[0034]對應(yīng)的，還包括將符合所述預(yù)設(shè)的正常激發(fā)點條件的地震數(shù)據(jù)進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅的步驟。
[0035]本發(fā)明的基于地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點的監(jiān)控方法，還包括:
[0036]根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)量以及ZigBee通信模塊的傳輸能力選擇通信模塊，當(dāng)所述待傳輸數(shù)據(jù)量未超出所述ZigBee通信模塊的傳輸能力時選擇ZigBee通信模塊通信，否則使用選擇WIFI通信模塊通信。
[0037]本發(fā)明先將地震數(shù)據(jù)、狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息經(jīng)快速傅里葉變換處理后，獲得對應(yīng)的振幅譜，然后再將將振幅譜代替原始數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，由于經(jīng)過FFT處理后傳輸信息量有了極大的降低，從而大大降低了節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸能耗，提高了節(jié)點的能量續(xù)航時間及在野外持續(xù)工作的時間，實用性較強。
【附圖說明】
[0038]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0039]圖1為本發(fā)明實施例的地震勘探無線監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)路架構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明實施例的地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖；
[0041]圖3為本發(fā)明實施例的地震勘探無線監(jiān)控方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0043]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細(xì)說明。
[0044]參考圖1所示，本發(fā)明實施例的地震勘探無線監(jiān)控系統(tǒng)包括若干個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點2，以及監(jiān)控中心3，監(jiān)控中心3通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與各個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點2通信；
[0045]結(jié)合圖2所示，每個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點2包括:
[0046]數(shù)據(jù)獲取模塊21，用于獲取地震數(shù)據(jù)和狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息。其中，獲取地震數(shù)據(jù)是在激發(fā)時間到達后的設(shè)定拾取時間范圍內(nèi)進行的，該激發(fā)時間是由激發(fā)點通過廣播方式發(fā)送給各個地震勘探無線監(jiān)控節(jié)點2的。所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息包括節(jié)點自身性能狀態(tài)信息、環(huán)境噪聲信息以及震源狀態(tài)信息。
[0047]狀態(tài)環(huán)境判定模塊22，用于根據(jù)所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息判斷節(jié)點狀態(tài)、環(huán)境噪聲以及震源狀態(tài)是否正常，并生成對應(yīng)的狀態(tài)環(huán)境判定信息。
[0048]振幅譜獲取模塊23，用于將所述地震數(shù)據(jù)和所述狀態(tài)及環(huán)境監(jiān)控信息進行快速傅里葉變換，獲得對應(yīng)的振幅譜、均方根振幅或最大振幅。
[0049]振幅譜發(fā)送模塊24，用于通過通信網(wǎng)絡(luò)將所述振幅譜、均方根振幅或最大振幅，以及所述狀態(tài)環(huán)境判定信息發(fā)送至監(jiān)控中心3。其中，監(jiān)控中心3會根據(jù)接收到的狀態(tài)環(huán)境