一种高速地震数据传输装置的制作方法

本实用新型属于涉及地震数据传输制备领域，尤其涉及一种应用于复杂野外施工环境下的高速地震数据传输装置。

背景技术：

目前国内外主流的地震勘探仪器分为:有线地震数据采集系统、无线地震数据采集系统、混合式地震数据采集系统，有线地震数据采集系统最具代表性的产品为Sercel公司推出的428XL系统；无线地震数据采集系统的代表性产品有Sercel公司推出的UNITE无线系统和Wireless seismic公司推出的RT2系统；混合式地震数据采集系统使用无线通讯技术与有线通讯技术相结合的方式进行数据回收，具有代表性的产品有Sercel公司的508XT系统。然而，现有的结构复杂环境条件下地震数据回收的效率低，速度慢的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高速地震数据传输装置，使得在复杂环境条件下可以通过混合交叉站的有线和无线通讯的方式进行高速地震数据回收。

本实用新型是这样实现的，一种高速地震数据传输装置，

主机；

多个与主机通过交叉线进行接力式连接的第一交叉站；

多个与所述第一交叉站通过大线进行分布式连接的第二交叉站；

多个与所述第一交叉站通过大线进行分布式连接的第一有线采集站；

多个与所述第一交叉站无线通信连接的无缆采集站；

多个与同测线中所述第一交叉站无线通信连接的第三交叉站，所述第三交叉站通过大线与连接有多个第二有线采集站，以及所述无缆采集站与第三交叉站无线通讯连接；

其中所述主机、第一交叉站、第二交叉站与第一有线采集站形成有缆采集网；所述有缆采集网中的第一交叉站、第二交叉站与所述第三交叉站和无缆采集站之间的无线连接形成无缆采集网。

进一步地，所述第一交叉站、第二交叉站以及第三交叉站均包括：一主控模块、两个以太网模块，两个RS485接口模块，一wifi模块、一电源模块、以及一SD卡存储模块，其中电源模块为整个交叉站的电源供给，主控模块与所述以太网模块以及wifi模块连接进行地震数据的收发，所述SD卡存储模块与所述主控模块连接对测线上的地震数据进行备份存储；在有缆采集网中，两个RS485接口模块与所述主控模块连接后分别与左行和右行分布式排列的第一有线采集站或第二交叉站通信连接。

进一步地，所述主控模块采用ARM处理器。

进一步地，所述以太网模块由太网控制器以及其连接的以太网接口组成，所述以太网接口采用的是标准HR911105A插座。

进一步地，所述以太网控制器采用的是LAN8720A以太网PHY层芯片与集成了10/100M以太网控制器的LAN9514USB集线器芯片；LAN8720以太网 PHY层芯片与主控模块的RMII接口连接，LAN9514USB集线器芯片与主控模块的USB接口连接。

进一步地，所述交叉线采用以太网双绞线，传输带宽为100MHz，最高传输速率为100Mbps。

进一步地，RS485接口模块由SP3495EEN-L收发器以及RS485接口组成； RS485接口通过SP3495EEN-L收发器与主控制器的UART外设接口连接。

进一步地，所述大线采用阻抗为120Ω的双绞屏蔽线。

进一步地，所述wifi模块采用RTL8188EUS无线网卡模块，与主控制器通过USB接口进行连接

进一步地，所述SD卡存储模块由SD卡插座，以及与SD卡插座连接的 64GB SD卡组成，每条测线交叉站所收集的地震数据再通过大线传输到主机的同时会将地震数据在SD卡中进行备份，当交叉线路出现损坏时通过SD卡进行地震数据的回收，提升数据回收的容错率。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本新型主要核心为有缆无缆混合交叉站，通过有缆无缆混合交叉站将混合接头进行分层；交叉网由主机和有缆无缆混合交叉站组成，主要负责多条测线的大量地震数据高速回收。有缆采集网由交叉站与有缆采集站通过RS485总线进行分布式连接组成，主要负责单条测线的地震数据高速回收。在遇到复杂野外施工环境不方便布线的情况下，交叉站可通过无线连接以wifi的形式与无缆采集站进行通信，进而进行地震数据回收；同时交叉站与交叉站之间也可通过wifi进行通信，进而扩展有缆采集网。

本新型配有多个通信接口，根据地震数据量的大小以及地理环境的复杂程度，分别应用于不同的地震数据传输，提高了地震数据传输速率，适用于各种复杂野外环境下的野外地震数据采集工作现场。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2本实用新型有缆无缆混合交叉站结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1所示，高速地震数据传输装置包括主机1，多个交叉站2，多个采集站3和多个无缆采集站4组成。主机1与交叉站2(作为第一交叉站)通过交叉线5进行接力式连接；采集站通过大线6与采集站3(作为第一有线采集站)进行分布式连接；当遇到河流、沟壑、峡谷等不便于大线延伸的地形时，可在大线6的末端分布式布设一台交叉站2(作为第二交叉站)，在河流、沟壑、峡谷等不便于大线延伸的地形的另一侧布设另一台交叉站2(作为第三交叉站)，另一台交叉站2(第三交叉站)仍可通过连接大线6带有多个采集站3 (第二有线采集站)进行分布式连接，不便于大线延伸的地形的两侧的两台交叉站2通过wifi进行无线数据传输。当遇到不便于大线布设的地形时，可通过 wifi直接连接多个无缆采集站4，进行地震数据传输。

参见图2，每个交叉站2均包括一个主控模块7、以及与主控模块连接的两个以太网模块8、两个RS485模块9，一个wifi模块10、一个电源模块11、一个SD卡存储模块。其中主控模块采用ARM处理器，标准以太网接口通过 LAN8720A以太网控制器与ARM处理器连接。RS485接口通过SP3495EEN-L 收发器与ARM处理器的UART外设接口连接。Wifi模块采用无线网卡模块 RTL8188EUS，与ARM处理器通过USBOTG接口进行连接。SD卡存储模块与 ARM处理器直接连接，采用64GB SD卡。电源模块采用12V大容量锂电池与 DC-DC电压转换电路构成，负责整个交叉站的长时间供电需求。

以太网接口，以太网控制器组成。以太网接口采用的是标准HR911105A插座，即带网络变压器的RJ45接口，以太网控制器采用的是LAN8720A以太网 PHY层芯片与集成了10/100M以太网控制器的高性能USB集线器芯片 LAN9514；LAN8720芯片与ARM处理器的RMII接口连接，LAN9514芯片与 ARM处理器的USB接口连接。交叉线采用以太网双绞线，传输带宽为100MHz，最高传输速率为100Mbps，足以实现交叉网中大数据量的高速传输。

RS485模块由SP3495EEN-L收发器以及RS485接口组成；RS485接口通过 SP3495EEN-L收发器与ARM处理器的UART外设接口连接，可实现多点总线传输线上的高速双向通信，并可平衡数据传输，且符合RS-485标准。

wifi模块采用无线网卡模块RTL8188EUS，符合IEEE802.11n标准，与ARM 处理器通过USB接口进行连接，最高可实现100Mbps的无线传输速率。通过该 WIFI模块，相邻的交叉站之间可以进行无线地震数据传输，或与无缆采集站间进行地震数据传输。

SD卡存储模块由SD卡插座，与64GB SD卡组成，每条测线交叉站所收集的地震数据再通过大线传输到主机的同时会将地震数据在SD卡中进行备份，当交叉线路出现损坏时可通过SD卡进行地震数据的回收，提升了数据回收的容错率。

所述大线采用特性阻抗为120Ω的双绞屏蔽电缆。

本实用新型的工作原理

上电后，初始化各通信模块并发射无线信号。由主机控制实现对整个系统的初始化建排以及地震数据的采集。

交叉站控制RS485模块通过大线回收并存储本测线上的地震数据，并通过 wifi模块回收并存储无缆采集站中的地震数据。对应测线的交叉站控制RS485 模块通过大线进行该条测线上的地震数据回收并存储。处于有缆采集网末端的交叉站接收到来自交叉网的交叉站通过大线发送来的数据后，将数据通过wifi 模块转发到扩展的有缆采集网中的交叉站，扩展的有缆采集网中的交叉站通过 RS485模块通过大线对扩展网的有缆采集网中的地震数据进行回收，并通过wifi 将地震数据发送到有缆采集网的交叉站，进而通过大线发送至交叉网中的交叉站。交叉网中交叉站将接收的地震数据，通过接力式以太网发送至主机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。