无缆地震仪故障定位方法
【专利摘要】本发明涉及一种无缆地震仪故障定位方法，是由无缆地震仪和故障定位系统组成，将WIFI模块集成在无缆地震仪中，并建立无线通信网络，使故障定位系统与无缆地震仪通信。有效地解决了无缆地震仪故障定位困难的问题。能够快速准确地对无缆地震仪通道情况、工作状态以及突发情况进行故障定位，支持信息的图形化展示和异常的警告提示，操作简单，方便快捷，提高了野外作业的质量和效率，保证了采集数据质量，节约了大量的人力和时间。
【专利说明】无缆地震仪故障定位方法
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种地震勘探中的地震仪监测方法，尤其是无缆地震仪野外现场监测故障的定位方法。
【背景技术】:
[0002]为了满足日益增长的高精度、高分辨率、高密度和多波多分量的勘探需求，地震勘探仪器逐渐向宽频响应、高速度、高动态、高保真度、实时万道采集能力的方向发展。为了保证地震勘探仪器性能满足勘探要求，确保野外施工作业的质量和效率，地震仪器的故障定位显得尤为重要。故障定位技术能够帮助施工人员和技术人员现场快速排查和处理故障，保证采集数据质量。
[0003]有缆地震仪在目前的野外实际应用中占有主导地位，由于有缆地震仪可以进行实时的状态监测，所以能够容易地实现故障定位。以法国Sercel公司的428XL为例，它将以太网技术应用到采集站、交叉站等地面排列设备中，通过配备标准网络接口的服务器，在仪器车内能够实时监视排列状况，帮助操作员及时排除故障，从而保证了野外勘探的效率和质量，节约了大量的人力和时间。虽然有缆地震仪器在目前勘探作业中应用广泛，然而，随着地震勘探的精度要求使得地震勘探仪器向着十万至百万道采集能力方向发展，对于地震道数较大的有缆地震仪，电缆的管理和维护是非常困难的，也需要花费大量的成本。
[0004]相比之下，无缆地震仪具有布置灵活、不需要大线电缆、没有道数限制等优点，能够满足复杂地形条件下以及大道距、大道数的勘探需求，越来越受到国内外重视。目前，国内外很多厂商研制的无缆地震勘探仪器已经问世，如国外法国Sercel公司的Unite系统、美国ION公司的FireFly无缆地震采集系统，国内东方地球物理公司的GPS授时地震仪、吉林大学的无缆地震仪。
[0005]然而，无缆地震仪具有封闭性，不能实现采集站的工作状态监测。为了实现故障定位，现有的无缆仪器大多通过高亮的LED指示灯展示仪器状态，但由于LED指示灯展示信息有限，不能实现准确全面的故障定位，而且野外地质条件复杂，考虑安全性等因素，会将地震仪埋置、悬挂或者放置于陡峭山地，这时不便通过LED指示灯进行故障定位。
[0006]由于无缆地震仪缺少故障定位方法，野外施工过程中排查纠错耗时费力，而且采集数据质量无法得到保障。
【发明内容】
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[0007]本发明的目的就是针对无缆地震仪故障定位困难的问题，提供了一种基于WIFI的无缆地震仪故障定位方法。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0009]无缆地震仪故障定位方法，是由无缆地震仪和故障定位系统组成，将WIFI模块集成在无缆地震仪中，并建立无线通信网络，使故障定位系统与无缆地震仪通信。
[0010]无缆地震仪故障定位方法，包括以下步骤:[0011]a、故障定位系统构建测试命令，向无缆地震仪下发测试命令；
[0012]b、无缆地震仪接收故障定位系统下发的测试命令，解析测试命令，对通道进行测试，将测试结果反馈至故障定位系统；
[0013]C、故障定位系统接收无缆地震仪反馈测试结果，解析测试结果并与所设定的阈值进行比较分析，对超出阈值的测试结果进行异常警告；
[0014]d、无缆地震仪按照定时30秒的间隔周期收集自身实时状态信息，并将状态信息打包上报至故障定位系统；
[0015]e、故障定位系统接收并解析无缆地震仪上报的状态信息或者突发信息；
[0016]f、对于状态信息，利用图形化方式展示，同时将状态信息与所设定的阈值进行比较分析，将异常的状态信息进行异常警告；
[0017]g、对于突发信息，以警告框形式进行显示，提示异常位置。
[0018]有益效果:有效地解决了无缆地震仪故障定位困难的问题。能够快速准确地对无缆地震仪通道情况、工作状态以及突发情况进行故障定位，支持信息的图形化展示和异常的警告提示，操作简单，方便快捷，提高了野外施工作业的质量和效率，保证了采集数据质量，同时节约了大量的人力和时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为无缆地震仪与故障定位系统间交互方式图
[0020]图2为无缆地震仪处理测试命令流程图
[0021]图3为故障定位系统下发测试命令流程图
[0022]图4为无缆地震仪与故障定位系统间交互方式示意图
[0023]图5为无缆地震仪上报状态信息及突发信息流程图
[0024]图6为故障定位系统接收上报信息流程图
【具体实施方式】:
[0025]下面结合附图和实施例对发明进一步的详细说明:
[0026]无缆地震仪故障定位方法，包括无缆地震仪和故障定位系统两部分。通过将WIFI模块集成至无缆地震仪，建立无缆地震仪无线通信网络，故障定位系统加入该网络，与无缆地震仪进行通信。故障定位方法包括测试下发和信息上报两种，其中，测试下发方法提供无缆地震仪通道情况，信息上报方法提供无缆地震仪状态信息以及突发信息，两种方法相结合，有效地实现故障定位。
[0027]1.测试下发方法提供无缆地震仪通道情况。
[0028]图1为测试下发方法中无缆地震仪与故障定位系统间交互方式示意图。故障定位系统至无缆地震仪:下发测试命令；无缆地震仪至故障定位系统:反馈测试结果。
[0029]图2为测试下发方法中无缆地震仪处理测试命令流程图，包括以下步骤:
[0030]a、无缆地震仪始终监听测试端口，当无缆地震仪接收到来自故障定位系统下发的测试命令，解析测试命令，对通道进行测试；
[0031]b、测试完成后，无缆地震仪将测试结果反馈至故障定位系统；
[0032]图3为测试下发方法中故障定位系统下发测试命令流程图，包括以下步骤:[0033]C、故障定位系统将命令码及参数利用字符拼接组合，实现构建测试命令；
[0034]d、故障定位系统向无缆地震仪下发测试命令，进入等待反馈状态；
[0035]e、故障定位系统若在超时时间内未收到无缆地震仪反馈的测试结果，则提示用户超时，结束等待反馈状态；
[0036]f、故障定位系统若在超时时间内收到无缆地震仪反馈的测试结果，解析测试结果，将测试结果与设定阈值相比较，若某一参数测试结果超出阈值，则表示该参数异常，并对该异常进行警告。通道测试可能获取的异常有:噪声水平、隔离度、共模抑制比、一致性、脉冲参数错误，检波器短路或者断路；
[0037]2.信息上报方法提供无缆地震仪状态信息以及突发信息；
[0038]图4为信息上报方法中无缆地震仪与故障定位系统间交互方式示意图，无缆地震仪将周期性收集的状态信息或者运行过程中突发的异常信息打包，上报至故障定位系统；
[0039]图5为信息上报方法中无缆地震仪上报状态信息及突发信息流程图，包括以下步骤:
[0040]g、无缆地震仪进行30秒定时。
[0041]h、若无缆地震仪延时未到达，而无缆地震仪运行期间突发异常状况，如发生CF卡无法写入等异常，进行如下处理:
[0042]1、无缆地震仪整理突发信息；
[0043]j、无缆地震仪将突发信息上报至故障定位系统。
[0044]k、无缆地震仪重新进行30秒定时。
[0045]1、若无缆地震仪运行正常，当延时到达时，进行如下处理:
[0046]m、无缆地震仪收集自身实时状态信息，状态信息包括站编号、站状态、电池类型、电池电量、CF卡剩余容量、道数、增益、采样率、版本号。其中:
[0047]——站状态包括休眠、唤醒、测试、预热、采集、空闲。
[0048]——电池类型包括内置电池、外置电池。
[0049]-版本号包括米集版本号、驱动版本号、通信版本号。
[0050]η、无缆地震仪将所收集的状态信息上报至故障定位系统。
[0051]O、无缆地震仪重新进行30秒定时。
[0052]图6为信息上报方法中故障定位系统接收上报信息流程图，包括以下的顺序和步骤:
[0053]P、故障定位系统始终监听信息上报端口 ；
[0054]q、故障定位系统接收到无缆地震仪上报信息，对所接收到的信息进行解析。
[0055]r、若故障定位系统所接收到的信息为状态信息，进行如下处理:
[0056]S、利用图形化方式展示，并与所设定的阈值进行比较分析；
[0057]t、对异常的状态信息进行异常警告，可能获取的异常状态包括:无缆地震仪未处于采集状态；无缆地震仪电池电量不足；无缆地震仪CF卡存储空间不足；无缆地震仪道数、增益、采样率与施工规范不符；
[0058]U、故障定位系统继续监听信息上报端口 ；
[0059]V、若故障定位系统所接收到的信息为突发信息，进行如下处理:以警告框形式显示突发信息，提示异常位置。可能获取的突发信息包括:AD硬件异常；AD对齐异常；GPS连接故障；GPS定位失败；CF卡存储错误。
[0060]W、故障定位系统继续监听信息上报端口。
[0061]下面以具体勘探施工过程中无缆地震仪故障定位为例，结合图1至图6进一步说明:
[0062]勘探施工过程中，沿测线布置无缆地震仪，处于排列中的地震仪利用自身WIFI模块自主建立网络，故障定位系统作为控制节点加入该网络，通过与无缆地震仪进行通信，实现无缆地震仪故障定位，包括以下三方面内容:
[0063]1.对无缆地震仪通道情况的故障定位:无缆地震仪与故障定位系统利用命令交互的方式进行通信，如图1所示。结合图2和图3分析具体通信过程:用户通过操作故障定位系统向地震仪网络中下发测试命令一无缆地震仪接收到测试命令，进行通道测试并反馈测试结果一故障定位系统接收测试结果，对异常的测试结果进行警告，提示用户通道异常位置。
[0064]2.对无缆地震仪工作状态的故障定位:无缆地震仪单方向上报状态信息至故障定位系统，如图4所示。结合图5和图6分析具体通信过程:无缆地震仪每隔30s进行自身状态信息收集，将状态信息打包上报至故障定位系统，故障定位系统接收状态信息，对异常的状态信息进行警告，提示用户状态异常内容。
[0065]3.对无缆地震仪突发情况的故障定位:无缆地震仪单方向上报突发信息至故障定位系统，如图4所示。结合图5和图6分析具体通信过程:无缆地震仪运行过程中突发异常状况，将突发的异常信息打包上报至故障定位系统一故障定位系统接收突发信息，以警告框的形式展示给用户，提示故障部位。
【权利要求】
1.一种无缆地震仪故障定位方法，其特征在于，是由无缆地震仪和故障定位系统组成，将WIFI模块集成在无缆地震仪中，并建立无线通信网络，使故障定位系统与无缆地震仪通?目。
2.按照权利要求1所述的无缆地震仪故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤: a、故障定位系统构建测试命令，向无缆地震仪下发测试命令； b、无缆地震仪接收故障定位系统下发的测试命令，解析测试命令，对通道进行测试，将测试结果反馈至故障定位系统； C、故障定位系统接收无缆地震仪反馈测试结果，解析测试结果并与所设定的阈值进行比较分析，对超出阈值的测试结果进行异常警告； d、无缆地震仪按照定时30秒的间隔周期收集自身实时状态信息，并将状态信息打包上报至故障定位系统； e、故障定位系统接收并解析无缆地震仪上报的状态信息或者突发信息； f、对于状态信息，利用图形化方式展示，同时将状态信息与所设定的阈值进行比较分析，将异常的状态信息进行异常警告； g、对于突发信息，以警 告框形式进行显示，提示异常位置。
【文档编号】G01V13/00GK103885093SQ201410083405
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】姜晓雪, 郑凡, 林君, 高宁, 杨洪渊, 张怀柱 申请人:吉林大学