無纜地震儀故障定位方法
【專利摘要】本發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組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網絡，使故障定位系統與無纜地震儀通信。有效地解決了無纜地震儀故障定位困難的問題。能夠快速準確地對無纜地震儀通道情況、工作狀態以及突發情況進行故障定位，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，提高了野外作業的質量和效率，保證了采集數據質量，節約了大量的人力和時間。
【專利說明】無纜地震儀故障定位方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種地震勘探中的地震儀監測方法，尤其是無纜地震儀野外現場監測故障的定位方法。
【背景技術】:
[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寬頻響應、高速度、高動態、高保真度、實時萬道采集能力的方向發展。為了保證地震勘探儀器性能滿足勘探要求，確保野外施工作業的質量和效率，地震儀器的故障定位顯得尤為重要。故障定位技術能夠幫助施工人員和技術人員現場快速排查和處理故障，保證采集數據質量。
[0003]有纜地震儀在目前的野外實際應用中占有主導地位，由于有纜地震儀可以進行實時的狀態監測，所以能夠容易地實現故障定位。以法國Sercel公司的428XL為例，它將以太網技術應用到采集站、交叉站等地面排列設備中，通過配備標準網絡接口的服務器，在儀器車內能夠實時監視排列狀況，幫助操作員及時排除故障，從而保證了野外勘探的效率和質量，節約了大量的人力和時間。雖然有纜地震儀器在目前勘探作業中應用廣泛，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展，對于地震道數較大的有纜地震儀，電纜的管理和維護是非常困難的，也需要花費大量的成本。
[0004]相比之下，無纜地震儀具有布置靈活、不需要大線電纜、沒有道數限制等優點，能夠滿足復雜地形條件下以及大道距、大道數的勘探需求，越來越受到國內外重視。目前，國內外很多廠商研制的無纜地震勘探儀器已經問世，如國外法國Sercel公司的Unite系統、美國ION公司的FireFly無纜地震采集系統，國內東方地球物理公司的GPS授時地震儀、吉林大學的無纜地震儀。
[0005]然而，無纜地震儀具有封閉性，不能實現采集站的工作狀態監測。為了實現故障定位，現有的無纜儀器大多通過高亮的LED指示燈展示儀器狀態，但由于LED指示燈展示信息有限，不能實現準確全面的故障定位，而且野外地質條件復雜，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，這時不便通過LED指示燈進行故障定位。
[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耗時費力，而且采集數據質量無法得到保障。
【發明內容】
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[0007]本發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]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[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組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網絡，使故障定位系統與無纜地震儀通信。
[0010]無纜地震儀故障定位方法，包括以下步驟:[0011]a、故障定位系統構建測試命令，向無纜地震儀下發測試命令；
[0012]b、無纜地震儀接收故障定位系統下發的測試命令，解析測試命令，對通道進行測試，將測試結果反饋至故障定位系統；
[0013]C、故障定位系統接收無纜地震儀反饋測試結果，解析測試結果并與所設定的閾值進行比較分析，對超出閾值的測試結果進行異常警告；
[0014]d、無纜地震儀按照定時30秒的間隔周期收集自身實時狀態信息，并將狀態信息打包上報至故障定位系統；
[0015]e、故障定位系統接收并解析無纜地震儀上報的狀態信息或者突發信息；
[0016]f、對于狀態信息，利用圖形化方式展示，同時將狀態信息與所設定的閾值進行比較分析，將異常的狀態信息進行異常警告；
[0017]g、對于突發信息，以警告框形式進行顯示，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。能夠快速準確地對無纜地震儀通道情況、工作狀態以及突發情況進行故障定位，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的質量和效率，保證了采集數據質量，同時節約了大量的人力和時間。
【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為故障定位系統下發測試命令流程圖
[0022]圖4為無纜地震儀與故障定位系統間交互方式示意圖
[0023]圖5為無纜地震儀上報狀態信息及突發信息流程圖
[0024]圖6為故障定位系統接收上報信息流程圖
【具體實施方式】:
[0025]下面結合附圖和實施例對發明進一步的詳細說明:
[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絡，故障定位系統加入該網絡，與無纜地震儀進行通信。故障定位方法包括測試下發和信息上報兩種，其中，測試下發方法提供無纜地震儀通道情況，信息上報方法提供無纜地震儀狀態信息以及突發信息，兩種方法相結合，有效地實現故障定位。
[0027]1.測試下發方法提供無纜地震儀通道情況。
[0028]圖1為測試下發方法中無纜地震儀與故障定位系統間交互方式示意圖。故障定位系統至無纜地震儀:下發測試命令；無纜地震儀至故障定位系統:反饋測試結果。
[0029]圖2為測試下發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、無纜地震儀始終監聽測試端口，當無纜地震儀接收到來自故障定位系統下發的測試命令，解析測試命令，對通道進行測試；
[0031]b、測試完成后，無纜地震儀將測試結果反饋至故障定位系統；
[0032]圖3為測試下發方法中故障定位系統下發測試命令流程圖，包括以下步驟:[0033]C、故障定位系統將命令碼及參數利用字符拼接組合，實現構建測試命令；
[0034]d、故障定位系統向無纜地震儀下發測試命令，進入等待反饋狀態；
[0035]e、故障定位系統若在超時時間內未收到無纜地震儀反饋的測試結果，則提示用戶超時，結束等待反饋狀態；
[0036]f、故障定位系統若在超時時間內收到無纜地震儀反饋的測試結果，解析測試結果，將測試結果與設定閾值相比較，若某一參數測試結果超出閾值，則表示該參數異常，并對該異常進行警告。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、脈沖參數錯誤，檢波器短路或者斷路；
[0037]2.信息上報方法提供無纜地震儀狀態信息以及突發信息；
[0038]圖4為信息上報方法中無纜地震儀與故障定位系統間交互方式示意圖，無纜地震儀將周期性收集的狀態信息或者運行過程中突發的異常信息打包，上報至故障定位系統；
[0039]圖5為信息上報方法中無纜地震儀上報狀態信息及突發信息流程圖，包括以下步驟:
[0040]g、無纜地震儀進行30秒定時。
[0041]h、若無纜地震儀延時未到達，而無纜地震儀運行期間突發異常狀況，如發生CF卡無法寫入等異常，進行如下處理:
[0042]1、無纜地震儀整理突發信息；
[0043]j、無纜地震儀將突發信息上報至故障定位系統。
[0044]k、無纜地震儀重新進行30秒定時。
[0045]1、若無纜地震儀運行正常，當延時到達時，進行如下處理:
[0046]m、無纜地震儀收集自身實時狀態信息，狀態信息包括站編號、站狀態、電池類型、電池電量、CF卡剩余容量、道數、增益、采樣率、版本號。其中:
[0047]——站狀態包括休眠、喚醒、測試、預熱、采集、空閑。
[0048]——電池類型包括內置電池、外置電池。
[0049]-版本號包括米集版本號、驅動版本號、通信版本號。
[0050]η、無纜地震儀將所收集的狀態信息上報至故障定位系統。
[0051]O、無纜地震儀重新進行30秒定時。
[0052]圖6為信息上報方法中故障定位系統接收上報信息流程圖，包括以下的順序和步驟:
[0053]P、故障定位系統始終監聽信息上報端口 ；
[0054]q、故障定位系統接收到無纜地震儀上報信息，對所接收到的信息進行解析。
[0055]r、若故障定位系統所接收到的信息為狀態信息，進行如下處理:
[0056]S、利用圖形化方式展示，并與所設定的閾值進行比較分析；
[0057]t、對異常的狀態信息進行異常警告，可能獲取的異常狀態包括:無纜地震儀未處于采集狀態；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、增益、采樣率與施工規范不符；
[0058]U、故障定位系統繼續監聽信息上報端口 ；
[0059]V、若故障定位系統所接收到的信息為突發信息，進行如下處理:以警告框形式顯示突發信息，提示異常位置。可能獲取的突發信息包括:AD硬件異常；AD對齊異常；GPS連接故障；GPS定位失敗；CF卡存儲錯誤。
[0060]W、故障定位系統繼續監聽信息上報端口。
[0061]下面以具體勘探施工過程中無纜地震儀故障定位為例，結合圖1至圖6進一步說明:
[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模塊自主建立網絡，故障定位系統作為控制節點加入該網絡，通過與無纜地震儀進行通信，實現無纜地震儀故障定位，包括以下三方面內容:
[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利用命令交互的方式進行通信，如圖1所示。結合圖2和圖3分析具體通信過程:用戶通過操作故障定位系統向地震儀網絡中下發測試命令一無纜地震儀接收到測試命令，進行通道測試并反饋測試結果一故障定位系統接收測試結果，對異常的測試結果進行警告，提示用戶通道異常位置。
[0064]2.對無纜地震儀工作狀態的故障定位:無纜地震儀單方向上報狀態信息至故障定位系統，如圖4所示。結合圖5和圖6分析具體通信過程:無纜地震儀每隔30s進行自身狀態信息收集，將狀態信息打包上報至故障定位系統，故障定位系統接收狀態信息，對異常的狀態信息進行警告，提示用戶狀態異常內容。
[0065]3.對無纜地震儀突發情況的故障定位:無纜地震儀單方向上報突發信息至故障定位系統，如圖4所示。結合圖5和圖6分析具體通信過程:無纜地震儀運行過程中突發異常狀況，將突發的異常信息打包上報至故障定位系統一故障定位系統接收突發信息，以警告框的形式展示給用戶，提示故障部位。
【權利要求】
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組成，將WIFI模塊集成在無纜地震儀中，并建立無線通信網絡，使故障定位系統與無纜地震儀通?目。
2.按照權利要求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、故障定位系統構建測試命令，向無纜地震儀下發測試命令； b、無纜地震儀接收故障定位系統下發的測試命令，解析測試命令，對通道進行測試，將測試結果反饋至故障定位系統； C、故障定位系統接收無纜地震儀反饋測試結果，解析測試結果并與所設定的閾值進行比較分析，對超出閾值的測試結果進行異常警告； d、無纜地震儀按照定時30秒的間隔周期收集自身實時狀態信息，并將狀態信息打包上報至故障定位系統； e、故障定位系統接收并解析無纜地震儀上報的狀態信息或者突發信息； f、對于狀態信息，利用圖形化方式展示，同時將狀態信息與所設定的閾值進行比較分析，將異常的狀態信息進行異常警告； g、對于突發信息，以警 告框形式進行顯示，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 優先權日:2014年3月7日
【發明者】姜曉雪, 鄭凡, 林君, 高寧, 楊洪淵, 張懷柱 申請人:吉林大學