實施傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的制作方法
【專利說明】實施傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)查
【背景技術(shù)】
[0001] 在特定系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可由處理設(shè)備從部署在廣闊區(qū)域的多個傳感器設(shè)備接收。傳 感器用于檢測感興趣的參數(shù)，以給用戶提供關(guān)于傳感器設(shè)備所部署的環(huán)境的信息。傳感器 設(shè)備的輸出可被周期性采樣，并寫入處理設(shè)備的緩存，然后處理設(shè)備可根據(jù)特定應(yīng)用訪問 并管理數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
【附圖說明】 [0002] 了本文描述的原理的各種示例并且作為說明書的一部分。說明的示例僅 僅用于說明而給出，并非限制權(quán)利要求的范圍。
[0003] 圖1為根據(jù)本文描述的原理的一個示例的地震感測系統(tǒng)的圖示。
[0004] 圖2為根據(jù)本文描述的原理的一個示例的調(diào)查操作的圖示。
[0005] 圖3為根據(jù)本文描述的原理的一個示例的圖2的調(diào)查操作的日常操作的圖示。
[0006] 圖4為根據(jù)本文描述的原理的一個示例的圖1的地震感測系統(tǒng)的調(diào)查操作設(shè)備的 圖示。
[0007] 圖5為根據(jù)本文描述的原理的一個示例示出實施傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的方法（500)的 流程圖。
[0008] 在全部附圖中，相同附圖標記指代相似的但不一定相同的元素。
【具體實施方式】
[0009] 出于多種原因，利用所部署的傳感器設(shè)備執(zhí)行的這些類型的調(diào)查是昂貴的，并且 難以管理。分布式傳感器系統(tǒng)昂貴并難以管理的一個原因是傳感器系統(tǒng)所部署的位置。在 本公開所使用的示例中，傳感器用于檢測1600平方公里或更大面積的地震活動，以檢測目 標區(qū)域中的潛在油氣資源。目標區(qū)域可為諸如沙漠或苔原的極限鄉(xiāng)村區(qū)域，因此對目標區(qū) 域的進入增加了傳感器系統(tǒng)的部署和調(diào)查的處理中所產(chǎn)生的開銷。當(dāng)人員、裝備和其他資 源持續(xù)在調(diào)查期間被利用時，該開銷更為復(fù)合化。
[0010] 合同可介入在客戶和承包商之間，其中承包商被雇傭來實施調(diào)查。因此，承包商 可能對在調(diào)查期間產(chǎn)生的超出合同中以經(jīng)濟方式列出的開銷以上的任何附加開銷負責(zé)。因 此，調(diào)查如何被實施以及資源如何被利用的謹慎計劃可幫助降低或消除任何附加的成本。 更具體地，過程和子過程的日常計劃可幫助承包商對調(diào)查進行處理而不產(chǎn)生附加的成本。
[0011] 進一步，在執(zhí)行調(diào)查及其各種過程和子過程中，一個過程或子過程的太早或太晚 執(zhí)行可大幅度影響多個其他過程和子過程。換言之，各種過程和子過程是相互依賴的。例 如，在現(xiàn)場太早部署多個傳感器可導(dǎo)致傳感器的電池比預(yù)期更早地耗盡，而由這些傳感器 執(zhí)行的數(shù)據(jù)獲取過程可受到負面影響。另一方面，在現(xiàn)場太晚部署傳感器可延遲在傳感器 部署過程之后的其他過程或子過程。因此，總體調(diào)查過程和按天過程的謹慎計劃降低或消 除在相互依賴的過程和子過程中可能的瓶頸。
[0012] 本公開因此描述了一種實施傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的方法。該方法包括利用處理器執(zhí)行 操作模塊以確定在調(diào)查中執(zhí)行的多個日常操作，執(zhí)行固定參數(shù)模塊以確定日常操作的多個 固定參數(shù)，并執(zhí)行控制參數(shù)模塊以確定日常操作的多個控制參數(shù)。該方法進一步包括執(zhí)行 隊列模塊以利用隊列公式確定日常操作的流程時間，執(zhí)行隊列模塊以確定日常操作的總流 程時間，執(zhí)行仿真模塊以確定多個場景，并輸出所述場景至輸出設(shè)備。如本文總體描述，流 程時間表示完成操作需要的時間。
[0013] 進一步，本公開描述了一種調(diào)查操作設(shè)備，包括處理器和聯(lián)接至處理器的數(shù)據(jù)存 儲設(shè)備。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備包括用于確定在調(diào)查中執(zhí)行的多個操作的操作模塊，用于確定操作 的多個固定參數(shù)的固定參數(shù)模塊，以及用于確定操作的多個控制參數(shù)的控制參數(shù)模塊。數(shù) 據(jù)存儲設(shè)備進一步包括用于利用隊列公式確定操作的流程時間并確定操作的總流程時間 的隊列模塊，用于確定多個場景的仿真模塊，以及用于輸出所述場景的輸出設(shè)備。
[0014] 再進一步，本公開描述了一種用于實施傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的計算機程序產(chǎn)品，計算 機程序產(chǎn)品包括計算機可讀存儲介質(zhì)，其包括嵌入其中的計算機可用程序代碼。計算機可 用程序代碼包括當(dāng)由處理器執(zhí)行時確定在調(diào)查中執(zhí)行的多個操作的計算機可用程序代碼， 當(dāng)由處理器執(zhí)行時確定操作的多個固定參數(shù)的計算機可用程序代碼，以及當(dāng)由處理器執(zhí)行 時確定操作的多個控制參數(shù)的計算機可用程序代碼。計算機可用程序代碼進一步包括當(dāng)由 處理器執(zhí)行時利用隊列公式確定操作的流程時間的計算機可用程序代碼，當(dāng)由處理器執(zhí)行 時確定操作的總流程時間的計算機可用程序代碼，以及當(dāng)由處理器執(zhí)行時確定多個場景的 計算機可用程序代碼。
[0015] 因此，本系統(tǒng)和方法基于已知資源量和已知操作時間規(guī)劃了在調(diào)查期間多天的 理想計劃。本系統(tǒng)和方法還通過確定調(diào)查的參數(shù)的實際值是否不同于所計劃的值，來評估 特定天的操作的影響，并基于期望值和實際值之間的差計劃下一天的過程和子過程。再進 一步地，本系統(tǒng)和方法評估過程或子過程的延遲對總體調(diào)查的影響。
[0016] 如本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"大通道（mega-channel) "、"大通道傳 感器系統(tǒng)"、"復(fù)用數(shù)據(jù)流"或類似語言意在被廣泛理解為任何計算過程或系統(tǒng)，由此來自不 同的源（即通道）的多個數(shù)據(jù)集被鏈接和/或安置在一起，然后被分析以提供關(guān)于多個數(shù) 據(jù)集的信息。這給管理員提供了有效且成功的決策制定信息。在一個示例，從其獲取多個數(shù) 據(jù)集的不同的源可包括多個傳感器，這些傳感器分布于廣闊區(qū)域、處理中心或發(fā)生數(shù)據(jù)處 理的營地、調(diào)查過程被控制的命令中心、用于仿真?zhèn)鞲衅鞅徊渴鸬沫h(huán)境的多個可控振源車、 以及在調(diào)查中工作的多個人員及其計算設(shè)備。進一步，從其獲取多個數(shù)據(jù)集的不同的源可 包括多個應(yīng)用，這些應(yīng)用運行于調(diào)查系統(tǒng)中，諸如工作人員管理應(yīng)用、資源管理應(yīng)用、健康 安全應(yīng)用、代理應(yīng)用及其組合。再進一步，源可包括由提供關(guān)于上述源的更新信息的任何其 他來源所提供的信息。在另一示例，從其獲取多個數(shù)據(jù)集的不同的源可包括前述內(nèi)容的任 何組合。
[0017] 如本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"傳感器"、"節(jié)點"或類似術(shù)語意在被 廣泛理解為用于檢測多個環(huán)境或物理量并將其轉(zhuǎn)換為可由計算設(shè)備解釋的信號的任何設(shè) 備。在一個示例，傳感器為Hewlett-Packard公司開發(fā)并銷售的高分辨率里克特傳感器節(jié) 點（RSN)。里克特傳感器為經(jīng)濟有效的、精確的且高端的慣性測量單元（頂1])，能夠全部在 單個同質(zhì)平面芯片上測量x-、y_和z-軸上的移動以及傾斜、滾動和偏航。里克特傳感器提 供這六個軸的感測，同時克服了其他MU產(chǎn)生的固有的正交不精確性。除用于檢測移動的 設(shè)備外，RSN還包括多個附加的計算設(shè)備，這些計算設(shè)備計算并存儲與所檢測的移動相關(guān)聯(lián) 的數(shù)據(jù)。進一步，RSN通過例如無線高保真（Wi-Fi)通信模塊無線通信。因此，RSN包括在 傳感器設(shè)備周圍建立的元件，這些元件捕獲、處理、存儲并傳輸收集自傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)。
[0018] 在傳感器的示例中，傳感器的數(shù)量可在從一個傳感器到大約一百萬個傳感器的范 圍內(nèi)。在一個示例，每一個獨立的傳感器可提供一種以上的信息類型或信息通道。
[0019] 甚至更進一步，如本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"多個"或類似語言意在 被廣泛理解為包括1到無窮的任何正數(shù)；零表示數(shù)目不存在。
[0020] 在如下描述中，為進行解釋的目的，多個具體細節(jié)被提出，以提供本系統(tǒng)和方法的 全面理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本裝置、系統(tǒng)和方法可在沒有這些具體 細節(jié)時實現(xiàn)。說明書中對"示例"的參考或類似語言意味著結(jié)合該示例描述的特定特征、結(jié) 構(gòu)或特性如所描述的那樣包括在內(nèi)，但可能不包括在其他示例中。
[0021] 本系統(tǒng)和方法利用可以相對較大規(guī)模部署的無線數(shù)字傳感器設(shè)備：一次部署大約 一百萬個傳感器設(shè)備或更多。在一個調(diào)查設(shè)計中，系統(tǒng)可具有無線連接至命令中心的大約 一百萬個傳感器，分布在40X18. 4km2的區(qū)域上?；谒x擇的具體調(diào)查計劃選項，每天 24, 000至100, 000個傳感器可從調(diào)查網(wǎng)格或目標區(qū)域的一側(cè)收回，并且重新部署到調(diào)查區(qū) 域的另一側(cè)，以在調(diào)查項目期間覆蓋40X40km2的總面積。
[0022] 因此，本系統(tǒng)和方法提供基于陸地的地震成像系統(tǒng)，除其他應(yīng)用外該系統(tǒng)還用于 通過使用大通道系統(tǒng)進行地震數(shù)據(jù)的獲取和該數(shù)據(jù)的現(xiàn)場管理以進行油氣開發(fā)。該系統(tǒng)進 一步在現(xiàn)場移動命令中心提供集中式監(jiān)視和控制系統(tǒng)，命令中心提供數(shù)據(jù)的現(xiàn)場存儲和處 理，以保證所部署的傳感器陣列正確地工作并準確且精確地捕獲地震數(shù)據(jù)。
[0023] 在如下描述中，分布于廣闊區(qū)域的陸地中的多個地震傳感器設(shè)備的示例被呈現(xiàn)， 以提供本系統(tǒng)和方法的全面理解。然而，部署于任何環(huán)境的任何分布式傳感器系統(tǒng)可結(jié)合 本文描述的流數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和方法而使用。組成分布式傳感器系統(tǒng)的傳感器設(shè)備可為可收 集與傳感器設(shè)備所部署的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的任何類型的數(shù)據(jù)的任何類型的傳感器。本說明書的 傳感器可為任何數(shù)據(jù)產(chǎn)生設(shè)備或者提供測量或數(shù)字數(shù)據(jù)至接收設(shè)備的其他裝置或系統(tǒng)。數(shù) 據(jù)產(chǎn)生設(shè)備可直接傳輸數(shù)據(jù)至接收設(shè)備，在由接收設(shè)備采樣的節(jié)點處提供數(shù)據(jù)或其組合。 數(shù)據(jù)可包括模擬測量、數(shù)字比特序列或其組合。這些分布式傳感器系統(tǒng)可用于任何背景中。
[0024] 例如，本發(fā)明的傳感器和系統(tǒng)可部署于健康護理產(chǎn)業(yè)。在該示例中，傳感器可被部 署以感測并監(jiān)視多個健康護理患者的多個生命體征。本系統(tǒng)和方法可部署于其中的另一示 例包括諸如道路、橋梁、水源、下水道、電網(wǎng)和電信以及其他之類的基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)視。又一示 例可為諸如飛機之類的運載工具的各種組件的監(jiān)視。本系統(tǒng)和方法可被部署于其中的又一 示例包括腦電波的監(jiān)視。因此，盡管所呈現(xiàn)的系統(tǒng)和方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)獲取和分析的幾乎任 何區(qū)域，但本公開將在分布于廣闊區(qū)域的陸地的多個地震傳感器設(shè)備的背景中