一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统的制作方法
【专利说明】一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及地球物理勘测领域，具体是一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统。
【背景技术】
[0003]地球物理勘探领域中最常用的仪器是地震仪，由于地震仪可以探测地质分层，所以被广泛应用于油气田的勘探，工程勘探和监测。地震仪主要包括有主控站、交叉站和多个采集站组成的采集系统，但是目前市场上的地震仪的采集系统几乎全部是通过长电缆来连接，这些铜线电缆十分笨重并且其体积庞大，野外施工时携带和铺设既耗时又费力，很不方便。
[0004]在这种情形下无线地震仪成了较好的替代品。然而大多的无线地震仪的无线部分也仅仅是为了连通地理上无法逾越的障碍而设计的简单链路，远不能称为无线地震仪。还有一种无线地震仪，实际上只是各个采集站分别独立的采集，待采集完成后一起将数据合并，这种地震仪根本无法实时监控采集数据质量好坏。国内的武汉市工程科学技术研究院研制的WGD-1多功能无线地震仪虽然是真正意义上的无线地震仪，然而其重大的问题是分布范围相当有限(普通的天线仅能最大支持150米)，这也就意味着在道间距5米情形下其沿着单条测线左右两边相加最大只能支持60道，并且较远的采集站和中心节点通信链路质量很差。造成这个情况根本原因是其采用的WiFi局域网络本质是星型连接，这种网络拓扑结构要求必须有中心节点(AP:无线接入点)，所有其他的采集站都需要加入这个接入点的局域网。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统，采集站采用无线逐级传输技术，安装简单、成本低，且采集传输距离支持一条测线至少100道。
[0006]本发明的技术方案为:
一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统，包括有连接于每个交叉站两侧的多个采集站，相邻的采集站之间通过WIFI无线连接；所述的每个采集站均包括有中央处理器，与中央处理器连接的现场可编程门阵列、WIFI片上系统和内存芯片，以及与现场可编程门阵列连接的模数转换器；所述的WIFI片上系统在Linux操作系统中被抽象出两个以太网口接口WLAN1和WLAN0，其中，WLAN1作为无线接入点-AP完成监听的功能，接收下级采集站传输过来的数据，WLAN0作为无线发送点-Stat1n完成发送的功能，负责将本级采集站采集的数据以及下级采集站发送的数据合并发送到上一级的采集站。
[0007]所述的WIFI片上系统在Linux操作系统中被抽象出两个以太网口接口 WLAN1和WLAN0的具体步骤为: (1)、将WLAN1配置成AP的脚本:首先使用iw命令为本采集站WIFI片上系统添加一个接口命名为WLAN1，然后配置WLAN1的IP地址和子网掩码，最后启动Hostapd服务将WLAN1切换成无线接入点-AP模式；
(2)、将WLAN0配置成Stat1n的脚本:运行wpa_supplicant提供网络存取安全服务和认证扩展协议，然后使用wpa_cli命令使得本采集站的WLAN0连接到上一级采集站的WLAN1以太网接口，并指定本采集站的WLAN0的IP地址。
[0008]所述的每个采集站在进行WLAN1配置时，采用SSID技术对其本身进行身份标识，每个采集站的身份标识不同，相应的IP地址也均不相同。
[0009]所述的每个采集站的以太网口接口 WLAN1和WLAN0通过用户层应用程序Applicat1n进行数据连接，用户层应用程序Applicat1n在WLAN1绑定的Socket上监听下一级采集站的连接请求，并将接收到的数据全部转发到WLAN0上，同时用户层应用程序Applicat1n还在WLAN0绑定的Socket上将所有数据发送到上一级采集站的WLAN1以太网接口，以此传递下去，最终所有的数据都传递到邻近交叉站两侧的采集站的WLAN1以太网口上，至此完成整个传输链路的建立。
[0010]所述的内存芯片包括有DDR3内存芯片和NAND闪存芯片，所述的Linux操作系统存储于NAND闪存芯片中。
[0011]所述的WIFI片上系统选用WL1835模块。
[0012]所述的一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统还包括有中央处理器连接的以太网接口。
[0013]所述的中央处理器选用AM3352微处理器，现场可编程门阵列选用EP3C40芯片，所述的模数转换器选用ADS1263芯片。
[0014]本发明的优点:
本专利的采集站之间采用无线技术进行数据传输，无需布置电缆连接，大大减轻了系统的重量和体积，降低野外施工所需要的设备数量和人力资源，提高野外施工的效率；另外各个采集站采用逐级接力传输的方式使得无线连接的链路质量大大增强，可以显著增强系统可靠性，增加整个系统的数据传输速率，显著提高系统的实时性和带道能力，保证了能够实时上传地震道数据。
【附图说明】
[0015]图1是本发明应用于地震仪的结构示意图。
[0016]图2是本发明采集站的工作原理图。
[0017]图3是本发明是本发明传输链路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]见图1，一种实时无线逐级上传式地震仪采集系统，包括有连接于每个交叉站两侧的多个采集站，相邻的采集站之间通过WIFI无线连接；见图2，每个采集站均包括有AM3352微处理器1，与AM3352微处理器连接的EP3C40芯片2、WL1835模块3、DDR3内存芯片4、NAND闪存芯片5和以太网接口 6，以及与EP3C40芯片2连接的ADS1263芯片7 ； WL1835芯片3在Linux操作系统中被抽象出两个以太网口接口 WLAN1和WLAN0，其中，WLAN1作为无线接入点-AP完成监听的功能，接收下级采集站传输过来的数据，WLANO作为无线发送点-Stat1n完成发送的功能，负责将本级采集站采集的数据以及下级采集站发送的数据合并发送到上一级的米集站。
[0019]其中，WIFI片上系统在Linux操作系统中被抽象出两个以太网口接口 WLAN1和WL