基于zigbee无线自组网的地震波采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型为一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，它包括控制终端，以及至少两个用于采集地震波的地震采集器，所述每个地震采集器采集的地震波信号通过基于ZIGBEE技术的无线网关传送给控制终端。本实用新型结构简单，省去了布线的繁琐，同时地震采集器能够在控制终端的远程控制下进行实时勘测。本实用新型适于地球内部结构研究、工程勘探和检测、地质灾害预测等领域，用于对地震波进行检测。
【专利说明】基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地震波采集领域，尤其涉及无线自组网的地震波采集，具体地说是一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置。
【背景技术】
[0002]目前，地震勘探广泛用于研究地球内部结构、工程勘探和检测、地质灾害预测方面，尤其是地震勘探法是在陆地和海洋勘探石油和天然气的主要手段，同时也是其它矿产资源勘探的重要勘探方法。现有技术中对地震波的采集一般采用有线地震仪，这类地震仪在野外实际应用中占有主导地位，占据世界地震仪市场的绝大部分份额，但是有线地震仪存在以下的缺点:当勘察地形为山地结构时，由于地表条件复杂，尤其是遇到悬崖峭壁的地形时，此类地形给有线地震仪系统勘查布线提出了巨大挑战。
[0003]为了解决上述的问题，人们开始研制无线地震仪，目前使用的无线地震仪多数是基于802.11协议的无线通信方式，该种通信方式的弊端在于，如果某个采集器出现故障，各个地震采集器之间就无法实现自组网，无法胜任工程勘测对实时性的要求。
实用新型内容
[0004]为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，无需繁琐的布线，能够适应多种地形需求，同时该无线地震波采集装置各个地震采集器之间可以进行信息通信，且数据传输的带宽也能满足实时勘测的要求。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，包括控制终端，以及至少两个用于采集地震波的地震采集器，所述每个地震采集器采集的地震波信号通过基于ZIGBEE技术的无线网关传送给控制终端。
[0007]作为对无线网关的限定:所述无线网关采用ZIGBEE技术与GSM技术混合的无线网络，或采用ZIGBEE技术与3G技术混合的无线网络。
[0008]作为对地震采集器的限定:所述地震采集器包括作为控制中心的主控单元、用于对地震波信号进行数据采集的地震波传感器，所述地震波传感器的信号输出端通过用于对地震波信号进行滤波放大处理的信号处理单元连接主控单元的信号输入端，所述主控单元的信号输出端通过无线组网通信单元连接外部的无线网关；
[0009]所述地震采集器还包括为各个单元供电的电源单元，所述电源单元分别连接信号处理单元、主控单元，以及无线组网通信单元。
[0010]作为对地震采集器的进一步限定:所述每个地震采集器通过自身的无线组网通信单元与其他的地震采集器相连接。
[0011]作为对地震采集器的另一种进一步限定:所述电源单元与主控单元之间设有受控制终端控制而实现对地震采集器工作进行远程控制的GPS授时单元。
[0012]作为对地震采集器的更进一步限定:所述信号处理单元包括用于对采集的模拟信号进行滤波处理的滤波模块，所述滤波模块的信号输出端连接用于对模块信号进行放大的浮点放大模块的信号输入端，所述浮点放大模块的信号输出端通过用于将模拟信号转换成数字信号的A/D转换模块连接主控单元。
[0013]由于采用了以上技术方案，本实用新型可以达到如下的技术效果:
[0014](I)本实用新型的地震采集器通过无线网关与控制终端相连接，省去了布线的繁琐，能适用到任意地形的地震波采集，同时无线网关是基于ZIGBEE技术的无线网关，其带宽范围宽，数据传输快；
[0015](2)无线网关采用ZIGBEE技术与GSM技术的混合技术，或者采用ZIGBEE技术与3G技术的混合技术，令无线网关的结构更加简单，实现起来更加容易；
[0016](3)地震采集器设有无线组网通信单元，不仅实现了通过无线网关与控制终端的通信，同时实现了各个地震采集器之间的通信，保证信息的完整；
[0017](4)地震采集器还设有GPS授时单元，其可以在控制终端的远程控制下，在任意时刻同时开启地震采集器进行信息采集，实现了地震采集器勘测的准确性及实时性。
[0018]综上所述，本实用新型结构简单，省去了布线的繁琐，同时地震采集器能够在控制终端的远程控制下进行实时勘测。
[0019]本实用新型适于地球内部结构研究、工程勘探和检测、地质灾害预测等领域，用于对地震波进行检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例的原理框图；
[0021]图2是本实用新型实施例中地震采集器的原理框图。
[0022]图中:1 一主控单元，2—地震波传感器，3—信号处理单元，31—滤波模块，32—浮点放大模块，33—A/D转换模块，4一无线组网通信单元，5—电源单元，6 — GPS授时单元。
【具体实施方式】
[0023]实施例一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置
[0024]本实施例提供了一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其结构参考图1，它包括:
[0025](I)控制终端，本实施例中采用现有技术中的PC机作为控制终端，在PC机内存储有各类处理信息的程序、比对程序、分析程序，同时存储有控制程序，这些程序均是现有技术中信息检测领域常用的程序。
[0026](2)无线网关，作为信息传送的网络，可以将外部的信息传送至控制终端，同时可以将控制终端发出的控制信息传送出去。本实施例中采用基于ZIGBEE技术的无线网关，为了实现方便，采用ZIGBEE技术与GSM技术的混合的外接无线网，也可以采用ZIGBEE技术与3G技术混合的外接无线网。
[0027](3)地震采集器，用于采集地震波的信息，并将采集的地震波信息处理后通过无线网关传送至控制终端，同时通过无线网关接受控制终端的控制。本实施例中的地震采集器包括:[0028]①主控单元1，作为整个地震采集器的控制中心，本实施例中采用现有技术中的嵌入式控制芯片STM32F103RBT6作为主控单元。
[0029]②地震波传感器2，用于对地震波信号进行数据采集，本实施例中采用现有技术中的8340型地震传感器的地震波采集器。
[0030]③信号处理单元3，用于对地震波传感器采集到的信号进行滤波放大处理，并将处理后信息传送给与其信号输出端相连的主控单元。本实施例中的信号处理单元采用现有技术中常见的信号处理单元，包括用于对采集的模拟信号进行滤波处理的滤波模块31、用于对模拟信号进行放大的浮点放大模块32，以及用于将模拟信号转换成数字信号的A/D转换模块33，其中滤波模块31的信号输入端接收地震波传感器2采集的模拟信息，其信号输出端连接浮点放大模块32的信号输入端，浮点放大模块32的信号输出端通过A/D转换模块33连接主控单元I。
[0031]④无线组网通信单元4，用于主控单元I与外部的无线网关之间进行通信，即可以接收由无线网关发出的控制终端的控制命令，同时可以将主控单元处理后的地震波信息传送至无线网关，进而传送至控制终端。为了结构简单，本实施例采用现有技术中的CC2530芯片构成的通信电路作为无线组网通信单元4。
[0032]⑤电源单元5，分别连接信号处理单元3、主控单元1，以及无线组网通信单元4，用于为上述各个单元供电。本实施例中采用现有技术中的3.7V电源模块作为电源单元5。
[0033]⑥GPS授时单元6，设于电源单元5与主控单元I之间，通过接受控制终端的控制而实现控制终端对地震采集器工作进行远程控制。
[0034]此外，为了完成对不同地点的地震波进行采集，保证采集信息的准确性，本实施中设置有第一地震采集器、第二地震采集器、第三地震采集器……第N地震采集器，且每个地震采集器的结构均相同，均为上面所述的结构，且每个地震采集器之间均可以通过自身设置的无线组网通信单元与其他的地震采集器进行通信。
[0035]本实施例的具体工作原理为:控制终端发出控制命令，该控制命令通过无线网关传送给每个地震采集器的无线组网通信单元4，无线自组网通信单元4传给主控单元1，主控单元I接收到命令后可以控制相应的地震采集器中的地震波传感器2开始工作，地震波传感器2工作时采集到地震波模拟信号，该模拟信号经过信号处理单元3进行滤波、放大、A/D转换的处理后传送至主控单元1，主控单元I再通过无线组网通信单元4、无线网关最终传送至控制终端，控制终端最终对信息进行分析。同时由于每个地震采集器均设置有GPS授时单元6，所述GPS授时单元6受控制终端的控制，因此如果需要同时开启一部分地震采集器时，可以通过控制终端远程控制GPS授时单元6，只有收到开启GPS授时单元6命令的主控单元才可以同时控制地震波传感器进行工作，节省资源，也方便对数据进行选择性检测。
【权利要求】
1.一种基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:它包括控制终端，以及至少两个用于采集地震波的地震采集器，每个地震采集器采集的地震波信号通过基于ZIGBEE技术的无线网关传送给控制终端。
2.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述无线网关采用ZIGBEE技术与GSM/3G技术混合的无线网络。
3.根据权利要求1或2所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述地震采集器包括作为控制中心的主控单元、用于对地震波信号进行数据采集的地震波传感器，所述地震波传感器的信号输出端通过用于对地震波信号进行滤波放大处理的信号处理单元连接主控单元的信号输入端，所述主控单元的信号输出端通过无线组网通信单元连接外部的无线网关； 所述地震采集器还包括为各个单元供电的电源单元，所述电源单元分别连接信号处理单元、主控单元，以及无线组网通信单元。
4.根据权利要求3所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述每个地震采集器通过自身的无线组网通信单元与其他的地震采集器相连接。
5.根据权利要求3所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述电源单元与主控单元之间设有受控制终端控制而实现对地震采集器工作进行远程控制的GPS授时单元。
6.根据权利要求4所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述电源单元与主控单元之间设有受控制终端控制而实现对地震采集器工作进行远程控制的GPS授时单元。
7.根据权利要求3所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述信号处理单元包括用于对采集的模拟信号进行滤波处理的滤波模块，所述滤波模块的信号输出端连接用于对模块信号进行放大的浮点放大模块的信号输入端，所述浮点放大模块的信号输出端通过用于将模拟信号转换成数字信号的A/D转换模块连接主控单元。
8.根据权利要求4至6中任意一项所述的基于ZIGBEE无线自组网的地震波采集装置，其特征在于:所述信号处理单元包括用于对采集的模拟信号进行滤波处理的滤波模块，所述滤波模块的信号输出端连接用于对模块信号进行放大的浮点放大模块的信号输入端，所述浮点放大模块的信号输出端通过用于将模拟信号转换成数字信号的A/D转换模块连接主控单元。
【文档编号】G08C17/02GK203590467SQ201320789830
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】李明亮 申请人:石家庄经济学院