無纜地震儀故障定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無纜地震儀故障定位方法，是由無纜地震儀和故障定位系統(tǒng)組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，使故障定位系統(tǒng)與無纜地震儀通信。有效地解決了無纜地震儀故障定位困難的問題。能夠快速準(zhǔn)確地對無纜地震儀通道情況、工作狀態(tài)以及突發(fā)情況進(jìn)行故障定位，支持信息的圖形化展示和異常的警告提示，操作簡單，方便快捷，提高了野外作業(yè)的質(zhì)量和效率，保證了采集數(shù)據(jù)質(zhì)量，節(jié)約了大量的人力和時(shí)間。
【專利說明】無纜地震儀故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種地震勘探中的地震儀監(jiān)測方法，尤其是無纜地震儀野外現(xiàn)場監(jiān)測故障的定位方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]為了滿足日益增長的高精度、高分辨率、高密度和多波多分量的勘探需求，地震勘探儀器逐漸向?qū)掝l響應(yīng)、高速度、高動態(tài)、高保真度、實(shí)時(shí)萬道采集能力的方向發(fā)展。為了保證地震勘探儀器性能滿足勘探要求，確保野外施工作業(yè)的質(zhì)量和效率，地震儀器的故障定位顯得尤為重要。故障定位技術(shù)能夠幫助施工人員和技術(shù)人員現(xiàn)場快速排查和處理故障，保證采集數(shù)據(jù)質(zhì)量。
[0003]有纜地震儀在目前的野外實(shí)際應(yīng)用中占有主導(dǎo)地位，由于有纜地震儀可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測，所以能夠容易地實(shí)現(xiàn)故障定位。以法國Sercel公司的428XL為例，它將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到采集站、交叉站等地面排列設(shè)備中，通過配備標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口的服務(wù)器，在儀器車內(nèi)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視排列狀況，幫助操作員及時(shí)排除故障，從而保證了野外勘探的效率和質(zhì)量，節(jié)約了大量的人力和時(shí)間。雖然有纜地震儀器在目前勘探作業(yè)中應(yīng)用廣泛，然而，隨著地震勘探的精度要求使得地震勘探儀器向著十萬至百萬道采集能力方向發(fā)展，對于地震道數(shù)較大的有纜地震儀，電纜的管理和維護(hù)是非常困難的，也需要花費(fèi)大量的成本。
[0004]相比之下，無纜地震儀具有布置靈活、不需要大線電纜、沒有道數(shù)限制等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足復(fù)雜地形條件下以及大道距、大道數(shù)的勘探需求，越來越受到國內(nèi)外重視。目前，國內(nèi)外很多廠商研制的無纜地震勘探儀器已經(jīng)問世，如國外法國Sercel公司的Unite系統(tǒng)、美國ION公司的FireFly無纜地震采集系統(tǒng)，國內(nèi)東方地球物理公司的GPS授時(shí)地震儀、吉林大學(xué)的無纜地震儀。
[0005]然而，無纜地震儀具有封閉性，不能實(shí)現(xiàn)采集站的工作狀態(tài)監(jiān)測。為了實(shí)現(xiàn)故障定位，現(xiàn)有的無纜儀器大多通過高亮的LED指示燈展示儀器狀態(tài)，但由于LED指示燈展示信息有限，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確全面的故障定位，而且野外地質(zhì)條件復(fù)雜，考慮安全性等因素，會將地震儀埋置、懸掛或者放置于陡峭山地，這時(shí)不便通過LED指示燈進(jìn)行故障定位。
[0006]由于無纜地震儀缺少故障定位方法，野外施工過程中排查糾錯(cuò)耗時(shí)費(fèi)力，而且采集數(shù)據(jù)質(zhì)量無法得到保障。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本發(fā)明的目的就是針對無纜地震儀故障定位困難的問題，提供了一種基于WIFI的無纜地震儀故障定位方法。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]無纜地震儀故障定位方法，是由無纜地震儀和故障定位系統(tǒng)組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，使故障定位系統(tǒng)與無纜地震儀通信。
[0010]無纜地震儀故障定位方法，包括以下步驟:[0011]a、故障定位系統(tǒng)構(gòu)建測試命令，向無纜地震儀下發(fā)測試命令；
[0012]b、無纜地震儀接收故障定位系統(tǒng)下發(fā)的測試命令，解析測試命令，對通道進(jìn)行測試，將測試結(jié)果反饋至故障定位系統(tǒng)；
[0013]C、故障定位系統(tǒng)接收無纜地震儀反饋測試結(jié)果，解析測試結(jié)果并與所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析，對超出閾值的測試結(jié)果進(jìn)行異常警告；
[0014]d、無纜地震儀按照定時(shí)30秒的間隔周期收集自身實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并將狀態(tài)信息打包上報(bào)至故障定位系統(tǒng)；
[0015]e、故障定位系統(tǒng)接收并解析無纜地震儀上報(bào)的狀態(tài)信息或者突發(fā)信息；
[0016]f、對于狀態(tài)信息，利用圖形化方式展示，同時(shí)將狀態(tài)信息與所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析，將異常的狀態(tài)信息進(jìn)行異常警告；
[0017]g、對于突發(fā)信息，以警告框形式進(jìn)行顯示，提示異常位置。
[0018]有益效果:有效地解決了無纜地震儀故障定位困難的問題。能夠快速準(zhǔn)確地對無纜地震儀通道情況、工作狀態(tài)以及突發(fā)情況進(jìn)行故障定位，支持信息的圖形化展示和異常的警告提示，操作簡單，方便快捷，提高了野外施工作業(yè)的質(zhì)量和效率，保證了采集數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約了大量的人力和時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為無纜地震儀與故障定位系統(tǒng)間交互方式圖
[0020]圖2為無纜地震儀處理測試命令流程圖
[0021]圖3為故障定位系統(tǒng)下發(fā)測試命令流程圖
[0022]圖4為無纜地震儀與故障定位系統(tǒng)間交互方式示意圖
[0023]圖5為無纜地震儀上報(bào)狀態(tài)信息及突發(fā)信息流程圖
[0024]圖6為故障定位系統(tǒng)接收上報(bào)信息流程圖
【具體實(shí)施方式】:
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0026]無纜地震儀故障定位方法，包括無纜地震儀和故障定位系統(tǒng)兩部分。通過將WIFI模塊集成至無纜地震儀，建立無纜地震儀無線通信網(wǎng)絡(luò)，故障定位系統(tǒng)加入該網(wǎng)絡(luò)，與無纜地震儀進(jìn)行通信。故障定位方法包括測試下發(fā)和信息上報(bào)兩種，其中，測試下發(fā)方法提供無纜地震儀通道情況，信息上報(bào)方法提供無纜地震儀狀態(tài)信息以及突發(fā)信息，兩種方法相結(jié)合，有效地實(shí)現(xiàn)故障定位。
[0027]1.測試下發(fā)方法提供無纜地震儀通道情況。
[0028]圖1為測試下發(fā)方法中無纜地震儀與故障定位系統(tǒng)間交互方式示意圖。故障定位系統(tǒng)至無纜地震儀:下發(fā)測試命令；無纜地震儀至故障定位系統(tǒng):反饋測試結(jié)果。
[0029]圖2為測試下發(fā)方法中無纜地震儀處理測試命令流程圖，包括以下步驟:
[0030]a、無纜地震儀始終監(jiān)聽測試端口，當(dāng)無纜地震儀接收到來自故障定位系統(tǒng)下發(fā)的測試命令，解析測試命令，對通道進(jìn)行測試；
[0031]b、測試完成后，無纜地震儀將測試結(jié)果反饋至故障定位系統(tǒng)；
[0032]圖3為測試下發(fā)方法中故障定位系統(tǒng)下發(fā)測試命令流程圖，包括以下步驟:[0033]C、故障定位系統(tǒng)將命令碼及參數(shù)利用字符拼接組合，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建測試命令；
[0034]d、故障定位系統(tǒng)向無纜地震儀下發(fā)測試命令，進(jìn)入等待反饋狀態(tài)；
[0035]e、故障定位系統(tǒng)若在超時(shí)時(shí)間內(nèi)未收到無纜地震儀反饋的測試結(jié)果，則提示用戶超時(shí)，結(jié)束等待反饋狀態(tài)；
[0036]f、故障定位系統(tǒng)若在超時(shí)時(shí)間內(nèi)收到無纜地震儀反饋的測試結(jié)果，解析測試結(jié)果，將測試結(jié)果與設(shè)定閾值相比較，若某一參數(shù)測試結(jié)果超出閾值，則表示該參數(shù)異常，并對該異常進(jìn)行警告。通道測試可能獲取的異常有:噪聲水平、隔離度、共模抑制比、一致性、脈沖參數(shù)錯(cuò)誤，檢波器短路或者斷路；
[0037]2.信息上報(bào)方法提供無纜地震儀狀態(tài)信息以及突發(fā)信息；
[0038]圖4為信息上報(bào)方法中無纜地震儀與故障定位系統(tǒng)間交互方式示意圖，無纜地震儀將周期性收集的狀態(tài)信息或者運(yùn)行過程中突發(fā)的異常信息打包，上報(bào)至故障定位系統(tǒng)；
[0039]圖5為信息上報(bào)方法中無纜地震儀上報(bào)狀態(tài)信息及突發(fā)信息流程圖，包括以下步驟:
[0040]g、無纜地震儀進(jìn)行30秒定時(shí)。
[0041]h、若無纜地震儀延時(shí)未到達(dá)，而無纜地震儀運(yùn)行期間突發(fā)異常狀況，如發(fā)生CF卡無法寫入等異常，進(jìn)行如下處理:
[0042]1、無纜地震儀整理突發(fā)信息；
[0043]j、無纜地震儀將突發(fā)信息上報(bào)至故障定位系統(tǒng)。
[0044]k、無纜地震儀重新進(jìn)行30秒定時(shí)。
[0045]1、若無纜地震儀運(yùn)行正常，當(dāng)延時(shí)到達(dá)時(shí)，進(jìn)行如下處理:
[0046]m、無纜地震儀收集自身實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，狀態(tài)信息包括站編號、站狀態(tài)、電池類型、電池電量、CF卡剩余容量、道數(shù)、增益、采樣率、版本號。其中:
[0047]——站狀態(tài)包括休眠、喚醒、測試、預(yù)熱、采集、空閑。
[0048]——電池類型包括內(nèi)置電池、外置電池。
[0049]-版本號包括米集版本號、驅(qū)動版本號、通信版本號。
[0050]η、無纜地震儀將所收集的狀態(tài)信息上報(bào)至故障定位系統(tǒng)。
[0051]O、無纜地震儀重新進(jìn)行30秒定時(shí)。
[0052]圖6為信息上報(bào)方法中故障定位系統(tǒng)接收上報(bào)信息流程圖，包括以下的順序和步驟:
[0053]P、故障定位系統(tǒng)始終監(jiān)聽信息上報(bào)端口 ；
[0054]q、故障定位系統(tǒng)接收到無纜地震儀上報(bào)信息，對所接收到的信息進(jìn)行解析。
[0055]r、若故障定位系統(tǒng)所接收到的信息為狀態(tài)信息，進(jìn)行如下處理:
[0056]S、利用圖形化方式展示，并與所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析；
[0057]t、對異常的狀態(tài)信息進(jìn)行異常警告，可能獲取的異常狀態(tài)包括:無纜地震儀未處于采集狀態(tài)；無纜地震儀電池電量不足；無纜地震儀CF卡存儲空間不足；無纜地震儀道數(shù)、增益、采樣率與施工規(guī)范不符；
[0058]U、故障定位系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)聽信息上報(bào)端口 ；
[0059]V、若故障定位系統(tǒng)所接收到的信息為突發(fā)信息，進(jìn)行如下處理:以警告框形式顯示突發(fā)信息，提示異常位置?？赡塬@取的突發(fā)信息包括:AD硬件異常；AD對齊異常；GPS連接故障；GPS定位失敗；CF卡存儲錯(cuò)誤。
[0060]W、故障定位系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)聽信息上報(bào)端口。
[0061]下面以具體勘探施工過程中無纜地震儀故障定位為例，結(jié)合圖1至圖6進(jìn)一步說明:
[0062]勘探施工過程中，沿測線布置無纜地震儀，處于排列中的地震儀利用自身WIFI模塊自主建立網(wǎng)絡(luò)，故障定位系統(tǒng)作為控制節(jié)點(diǎn)加入該網(wǎng)絡(luò)，通過與無纜地震儀進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)無纜地震儀故障定位，包括以下三方面內(nèi)容:
[0063]1.對無纜地震儀通道情況的故障定位:無纜地震儀與故障定位系統(tǒng)利用命令交互的方式進(jìn)行通信，如圖1所示。結(jié)合圖2和圖3分析具體通信過程:用戶通過操作故障定位系統(tǒng)向地震儀網(wǎng)絡(luò)中下發(fā)測試命令一無纜地震儀接收到測試命令，進(jìn)行通道測試并反饋測試結(jié)果一故障定位系統(tǒng)接收測試結(jié)果，對異常的測試結(jié)果進(jìn)行警告，提示用戶通道異常位置。
[0064]2.對無纜地震儀工作狀態(tài)的故障定位:無纜地震儀單方向上報(bào)狀態(tài)信息至故障定位系統(tǒng)，如圖4所示。結(jié)合圖5和圖6分析具體通信過程:無纜地震儀每隔30s進(jìn)行自身狀態(tài)信息收集，將狀態(tài)信息打包上報(bào)至故障定位系統(tǒng)，故障定位系統(tǒng)接收狀態(tài)信息，對異常的狀態(tài)信息進(jìn)行警告，提示用戶狀態(tài)異常內(nèi)容。
[0065]3.對無纜地震儀突發(fā)情況的故障定位:無纜地震儀單方向上報(bào)突發(fā)信息至故障定位系統(tǒng)，如圖4所示。結(jié)合圖5和圖6分析具體通信過程:無纜地震儀運(yùn)行過程中突發(fā)異常狀況，將突發(fā)的異常信息打包上報(bào)至故障定位系統(tǒng)一故障定位系統(tǒng)接收突發(fā)信息，以警告框的形式展示給用戶，提示故障部位。
【權(quán)利要求】
1.一種無纜地震儀故障定位方法，其特征在于，是由無纜地震儀和故障定位系統(tǒng)組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，使故障定位系統(tǒng)與無纜地震儀通?目。
2.按照權(quán)利要求1所述的無纜地震儀故障定位方法，其特征在于，包括以下步驟: a、故障定位系統(tǒng)構(gòu)建測試命令，向無纜地震儀下發(fā)測試命令； b、無纜地震儀接收故障定位系統(tǒng)下發(fā)的測試命令，解析測試命令，對通道進(jìn)行測試，將測試結(jié)果反饋至故障定位系統(tǒng)； C、故障定位系統(tǒng)接收無纜地震儀反饋測試結(jié)果，解析測試結(jié)果并與所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析，對超出閾值的測試結(jié)果進(jìn)行異常警告； d、無纜地震儀按照定時(shí)30秒的間隔周期收集自身實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并將狀態(tài)信息打包上報(bào)至故障定位系統(tǒng)； e、故障定位系統(tǒng)接收并解析無纜地震儀上報(bào)的狀態(tài)信息或者突發(fā)信息； f、對于狀態(tài)信息，利用圖形化方式展示，同時(shí)將狀態(tài)信息與所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析，將異常的狀態(tài)信息進(jìn)行異常警告； g、對于突發(fā)信息，以警 告框形式進(jìn)行顯示，提示異常位置。
【文檔編號】G01V13/00GK103885093SQ201410083405
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】姜曉雪, 鄭凡, 林君, 高寧, 楊洪淵, 張懷柱 申請人:吉林大學(xué)