一种隧道主动源地震波无线采集、终端、系统、方法及介质与流程

技术特征：
1.一种隧道主动源地震波无线采集终端，其特征在于包括：控制模块，用于无线模块、采样模块、延时消除模块、数据存储模块、电源模块、时钟模块、cpld模块的管理及采样数据的读取；无线模块，用于与无线接入主站、上位机进行无线通信，包括接收无线接入主站下发的启动采样指令或触发完成指令或接收上位机下发的上传数据指令并将数据传输至上位机；采样模块，用于在收到启动采样指令或触发完成指令后对检波器输出进行ad采样；延时消除模块，包括时间记录模块和数据处理模块；其中，时间记录模块，用于记录采样时间ts和采样回溯时间tb，并将采样时间ts减去采样回溯时间tb，即tc＝ts
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tb；数据处理模块，包括存储区1和存储区2，将无线模块在收到启动采样指令后采样回溯时间tb时长内的采样数据存储于存储区1，将无线模块整个采样时间ts内的采样数据存储区2。2.根据权利要求1所述的一种隧道主动源地震波无线采集终端，其特征在于：当无线模块接收到无线接入主站下发的启动采样指令后，采样模块进行采样，并将采样数据存储至存储区1，当无线模块接收到无线接入主站下发的触发完成指令后，停止将ad数据存储至存储区1，并记录此时指针1的位置，此时指针1的位置为当前采样率sr和采样回溯时间tb所对应全部4个通道、每个通道4字节数据的字节数n1，即n1＝sr*tb*4*4；然后开始将ad转换结果存储在存储区2，存储区2为当前采样率sr和采样时间ts所对应全部4个通道、每个通道4字节数据的字节数n2，即n2＝sr*ts*4*4，存储区2在起始处为回溯数据预留出所需的空间n1，数据存储指针2从存储区2的n1处向后移动，当移动到存储区2的末尾处后表示已达到采样时间ts，无线采集终端停止采样，此时存储区2内存储数据的字节数n3＝sr*tc*4*4；根据收到触发指令时指针1的停止位置，将存储区1中长度为n1的数据按照时间先后顺序重新排列并拷贝到存储区2的起始处；此时存储区2内的数据为采样回溯时间tb所对应数据n1与触发后的采样时间tc所对应数据n3之和，即采样时间ts对应的数据n2。3.一种隧道主动源地震波无线采集方法，其特征在于：接收无线接入主站下发的启动采样指令，在收到启动采样指令后对检波器的输出进行ad采样；将采样的ad数据存储在存储区1中；接收到无线接入主站下发的触发完成指令后，停止将ad数据存储至存储区1，并记录此时指针1的位置，然后开始将ad转换结果存储在存储区2；其中存储区2在起始处为回溯数据预留出所需的空间n1，数据存储指针2从存储区2的n1处向后移动；经过采样时间ts后停止采样；根据收到触发指令时指针1的停止位置，将存储区1中长度为n1的数据按照时间先后顺序重新排列并拷贝到存储区2的起始处；接收上位机下发的上传数据指令；将存储区2的采样数据上传至上位机。4.一种隧道主动源地震波无线采集系统，其特征在于：包括上位机、无线接入主站以及多台无线采集终端，所述上位机与所述无线接入主站连接，所述无线接入主站通过无线方
式通信连接至少一台无线采集终端，所述无线采集终端为权利要求1或2的所述的无线采集终端。5.根据权利要求4所述的一种隧道主动源地震波无线采集系统，所述无线采集终端执行权利要求3所述的无线采集方法。6.根据权利要求4
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5任一项所述的一种隧道主动源地震波无线采集系统，其特征在于：所述无线采集终端还包括外置于终端保护箱的检波器；所述控制模块分别连接所述采样模块、所述cpld模块、所述无线模块、所述电源模块、所述时钟模块，用于完成所述检波器的ad采样控制和采样数据存储、无线模块的发送和接收、所述电源模块的电源管理；所述检波器用于采集x/y/z三个方向的地震波信号，并通过航插方式向所述ad模块传送电流信号；所述采样模块将电流信号转换为串行移位数据，所述cpld模块将串行移位数据转换为并行数据，并传送至所述控制模块进行读取；所述电源模块用于为整个无线采集终端提供电源；所述时钟模块用于为所述控制模块和所述采样模块提供高精度外部时钟源。7.根据权利要求6所述的一种隧道主动源地震波无线采集系统，其特征在于，所述采样模块包括信号调理电路及ad芯片，所述信号调理电路将检波器输出的电流信号转换为电压信号，然后送入所述ad芯片；所述ad芯片为四通道同步采样ad转换器，第一通道用于转换x轴地震波信号，第二通道用于转换y轴地震波信号，第三通道用于转换z轴地震波信号，第四通道用于转换噪声信号，噪声信号可以在处理数据时消除无线采集终端自身引入的干扰；所述cpld模块用于将所述采样模块同步输出的四路串行移位数据转换为并行数据。8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3所述的隧道主动源地震波无线采集方法的步骤。

技术总结
本发明公开一种隧道主动源地震波无线采集方法、系统及终端，涉及隧道工程技术领域，实现过程包括：上位机通信连接无线接入主站，无线接入主站无线连接多台无线采集终端；开机，通过上位机设置采样参数；启动采样，主站进行AD采样，并向终端下发启动采样指令，终端开始进行AD采样；主站读取AD采样结果，在结果超过设定阈值时，主站同时向终端和上位机传送触发完成指令；上位机收到触发完成指令后开始计时，经设定采样时间后，终端完成采样；上位机向接入的终端下发上传数据指令，终端将存储的AD采样数据上传至上位机，上位机对收到的数据进行存储和解析，并显示各无线采集终端、各通道的波形。本方法的采样数据具有精度高、可回溯的特点。的特点。的特点。


技术研发人员：庞岩 李尧 张宝利 刘丛林 田连辉 顾佳俊 唐华伟 黑爽
受保护的技术使用者：山东智岩探测科技有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2021/11/4