实施传感器网络调查的制作方法
【专利说明】实施传感器网络调查
【背景技术】
[0001] 在特定系统中，数据可由处理设备从部署在广阔区域的多个传感器设备接收。传 感器用于检测感兴趣的参数，以给用户提供关于传感器设备所部署的环境的信息。传感器 设备的输出可被周期性采样，并写入处理设备的缓存，然后处理设备可根据特定应用访问 并管理数据。
【附图说明】
【附图说明】 [0002] 了本文描述的原理的各种示例并且作为说明书的一部分。说明的示例仅 仅用于说明而给出，并非限制权利要求的范围。
[0003] 图1为根据本文描述的原理的一个示例的地震感测系统的图示。
[0004] 图2为根据本文描述的原理的一个示例的调查操作的图示。
[0005] 图3为根据本文描述的原理的一个示例的图2的调查操作的日常操作的图示。
[0006] 图4为根据本文描述的原理的一个示例的图1的地震感测系统的调查操作设备的 图示。
[0007] 图5为根据本文描述的原理的一个示例示出实施传感器网络调查的方法（500)的 流程图。
[0008] 在全部附图中，相同附图标记指代相似的但不一定相同的元素。
【具体实施方式】
[0009] 出于多种原因，利用所部署的传感器设备执行的这些类型的调查是昂贵的，并且 难以管理。分布式传感器系统昂贵并难以管理的一个原因是传感器系统所部署的位置。在 本公开所使用的示例中，传感器用于检测1600平方公里或更大面积的地震活动，以检测目 标区域中的潜在油气资源。目标区域可为诸如沙漠或苔原的极限乡村区域，因此对目标区 域的进入增加了传感器系统的部署和调查的处理中所产生的开销。当人员、装备和其他资 源持续在调查期间被利用时，该开销更为复合化。
[0010] 合同可介入在客户和承包商之间，其中承包商被雇佣来实施调查。因此，承包商 可能对在调查期间产生的超出合同中以经济方式列出的开销以上的任何附加开销负责。因 此，调查如何被实施以及资源如何被利用的谨慎计划可帮助降低或消除任何附加的成本。 更具体地，过程和子过程的日常计划可帮助承包商对调查进行处理而不产生附加的成本。
[0011] 进一步，在执行调查及其各种过程和子过程中，一个过程或子过程的太早或太晚 执行可大幅度影响多个其他过程和子过程。换言之，各种过程和子过程是相互依赖的。例 如，在现场太早部署多个传感器可导致传感器的电池比预期更早地耗尽，而由这些传感器 执行的数据获取过程可受到负面影响。另一方面，在现场太晚部署传感器可延迟在传感器 部署过程之后的其他过程或子过程。因此，总体调查过程和按天过程的谨慎计划降低或消 除在相互依赖的过程和子过程中可能的瓶颈。
[0012] 本公开因此描述了一种实施传感器网络调查的方法。该方法包括利用处理器执行 操作模块以确定在调查中执行的多个日常操作，执行固定参数模块以确定日常操作的多个 固定参数，并执行控制参数模块以确定日常操作的多个控制参数。该方法进一步包括执行 队列模块以利用队列公式确定日常操作的流程时间，执行队列模块以确定日常操作的总流 程时间，执行仿真模块以确定多个场景，并输出所述场景至输出设备。如本文总体描述，流 程时间表示完成操作需要的时间。
[0013] 进一步，本公开描述了一种调查操作设备，包括处理器和联接至处理器的数据存 储设备。数据存储设备包括用于确定在调查中执行的多个操作的操作模块，用于确定操作 的多个固定参数的固定参数模块，以及用于确定操作的多个控制参数的控制参数模块。数 据存储设备进一步包括用于利用队列公式确定操作的流程时间并确定操作的总流程时间 的队列模块，用于确定多个场景的仿真模块，以及用于输出所述场景的输出设备。
[0014] 再进一步，本公开描述了一种用于实施传感器网络调查的计算机程序产品，计算 机程序产品包括计算机可读存储介质，其包括嵌入其中的计算机可用程序代码。计算机可 用程序代码包括当由处理器执行时确定在调查中执行的多个操作的计算机可用程序代码， 当由处理器执行时确定操作的多个固定参数的计算机可用程序代码，以及当由处理器执行 时确定操作的多个控制参数的计算机可用程序代码。计算机可用程序代码进一步包括当由 处理器执行时利用队列公式确定操作的流程时间的计算机可用程序代码，当由处理器执行 时确定操作的总流程时间的计算机可用程序代码，以及当由处理器执行时确定多个场景的 计算机可用程序代码。
[0015] 因此，本系统和方法基于已知资源量和已知操作时间规划了在调查期间多天的 理想计划。本系统和方法还通过确定调查的参数的实际值是否不同于所计划的值，来评估 特定天的操作的影响，并基于期望值和实际值之间的差计划下一天的过程和子过程。再进 一步地，本系统和方法评估过程或子过程的延迟对总体调查的影响。
[0016] 如本说明书和所附权利要求中使用的术语"大通道（mega-channel) "、"大通道传 感器系统"、"复用数据流"或类似语言意在被广泛理解为任何计算过程或系统，由此来自不 同的源（即通道）的多个数据集被链接和/或安置在一起，然后被分析以提供关于多个数 据集的信息。这给管理员提供了有效且成功的决策制定信息。在一个示例，从其获取多个数 据集的不同的源可包括多个传感器，这些传感器分布于广阔区域、处理中心或发生数据处 理的营地、调查过程被控制的命令中心、用于仿真传感器被部署的环境的多个可控振源车、 以及在调查中工作的多个人员及其计算设备。进一步，从其获取多个数据集的不同的源可 包括多个应用，这些应用运行于调查系统中，诸如工作人员管理应用、资源管理应用、健康 安全应用、代理应用及其组合。再进一步，源可包括由提供关于上述源的更新信息的任何其 他来源所提供的信息。在另一示例，从其获取多个数据集的不同的源可包括前述内容的任 何组合。
[0017] 如本说明书和所附权利要求中使用的术语"传感器"、"节点"或类似术语意在被 广泛理解为用于检测多个环境或物理量并将其转换为可由计算设备解释的信号的任何设 备。在一个示例，传感器为Hewlett-Packard公司开发并销售的高分辨率里克特传感器节 点（RSN)。里克特传感器为经济有效的、精确的且高端的惯性测量单元（頂1])，能够全部在 单个同质平面芯片上测量x-、y_和z-轴上的移动以及倾斜、滚动和偏航。里克特传感器提 供这六个轴的感测，同时克服了其他MU产生的固有的正交不精确性。除用于检测移动的 设备外，RSN还包括多个附加的计算设备，这些计算设备计算并存储与所检测的移动相关联 的数据。进一步，RSN通过例如无线高保真（Wi-Fi)通信模块无线通信。因此，RSN包括在 传感器设备周围建立的元件，这些元件捕获、处理、存储并传输收集自传感器设备的数据。
[0018] 在传感器的示例中，传感器的数量可在从一个传感器到大约一百万个传感器的范 围内。在一个示例，每一个独立的传感器可提供一种以上的信息类型或信息通道。
[0019] 甚至更进一步，如本说明书和所附权利要求中使用的术语"多个"或类似语言意在 被广泛理解为包括1到无穷的任何正数；零表示数目不存在。
[0020] 在如下描述中，为进行解释的目的，多个具体细节被提出，以提供本系统和方法的 全面理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，本装置、系统和方法可在没有这些具体 细节时实现。说明书中对"示例"的参考或类似语言意味着结合该示例描述的特定特征、结 构或特性如所描述的那样包括在内，但可能不包括在其他示例中。
[0021] 本系统和方法利用可以相对较大规模部署的无线数字传感器设备：一次部署大约 一百万个传感器设备或更多。在一个调查设计中，系统可具有无线连接至命令中心的大约 一百万个传感器，分布在40X18. 4km2的区域上。基于所选择的具体调查计划选项，每天 24, 000至100, 000个传感器可从调查网格或目标区域的一侧收回，并且重新部署到调查区 域的另一侧，以在调查项目期间覆盖40X40km2的总面积。
[0022] 因此，本系统和方法提供基于陆地的地震成像系统，除其他应用外该系统还用于 通过使用大通道系统进行地震数据的获取和该数据的现场管理以进行油气开发。该系统进 一步在现场移动命令中心提供集中式监视和控制系统，命令中心提供数据的现场存储和处 理，以保证所部署的传感器阵列正确地工作并准确且精确地捕获地震数据。
[0023] 在如下描述中，分布于广阔区域的陆地中的多个地震传感器设备的示例被呈现， 以提供本系统和方法的全面理解。然而，部署于任何环境的任何分布式传感器系统可结合 本文描述的流数据处理系统和方法而使用。组成分布式传感器系统的传感器设备可为可收 集与传感器设备所部署的环境相关联的任何类型的数据的任何类型的传感器。本说明书的 传感器可为任何数据产生设备或者提供测量或数字数据至接收设备的其他装置或系统。数 据产生设备可直接传输数据至接收设备，在由接收设备采样的节点处提供数据或其组合。 数据可包括模拟测量、数字比特序列或其组合。这些分布式传感器系统可用于任何背景中。
[0024] 例如，本发明的传感器和系统可部署于健康护理产业。在该示例中，传感器可被部 署以感测并监视多个健康护理患者的多个生命体征。本系统和方法可部署于其中的另一示 例包括诸如道路、桥梁、水源、下水道、电网和电信以及其他之类的基础设施的监视。又一示 例可为诸如飞机之类的运载工具的各种组件的监视。本系统和方法可被部署于其中的又一 示例包括脑电波的监视。因此，尽管所呈现的系统和方法应用于数据获取和分析的几乎任 何区域，但本公开将在分布于广阔区域的陆地的多个地震传感器设备的背景中