数字地震导航作业系统及定位系统的制作方法
数字地震导航作业系统及定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油地球物理勘探应用领域，特别涉及一种数字地震导航作业系统及定位系统。
【背景技术】
[0002]在野外物探小队进行地震勘探作业中，需要数字地震导航作业系统来对震源作业炮点进行定位和导航。震源车利用数字地震导航作业系统能够以较快的速度找到目标作业炮点，并在作业完成后对作业数据进行存储。
[0003]目前，野外物探小队主要采用的数字地震导航作业系统由工业计算机主机和显示器两部分组成，一般安装在震源车的驾驶室内。该数字地震导航作业系统在震源作业时，需要通过外接的全球定位系统(英文:Global Posit1ning System ;简称:GPS)接收机对目标作业炮点进行定位，同时该数字地震导航作业系统还需要利用外接的无线数传电台与其他震源车中安装的数字地震导航作业系统进行通信。震源作业完成后，数字地震导航作业系统可以将采集的作业数据存储在工业计算机主机内部的固态硬盘中，导出该作业数据需要通过工业计算机主机的通用串行总线(英语-Universal Serial Bus，缩写:USB)接口，把工业计算机主机存储的作业数据传输到移动存储设备中。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]数字地震导航作业系统在野外工作时的工作环境较为恶劣，数字地震导航作业系统外接的GPS接收机以及无线数传电台等设备容易受环境影响发生故障，进而导致数字地震导航作业系统的稳定性较低。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种数字地震导航作业系统及定位系统。所述技术方案如下:
[0007]一方面，提供了一种数字地震导航作业系统，包括:
[0008]印制电路板PCB，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块；
[0009]所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接，所述GPS板卡用于获取震源车当前的位置信息，所述无线数传模块用于与其他数字地震导航作业系统的通信；
[0010]所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PC1-E总线与所述处理器连接，所述3G模块用于将所述处理器采集的作业数据回传给数据处理中心。
[0011]可选的，所述无线数传模块为载频为433兆赫兹MHz的电台。
[0012]可选的，所述数字地震导航作业系统还包括:
[0013]液晶显示器IXD ;SD卡槽；RJ45网口 ；控制器局域网总线CAN收发器；
[0014]所述IXD通过低电压差分信号LVDS接口与所述处理器连接，所述SD卡槽通过通用串行总线与所述处理器连接，所述RJ45网口通过PCI总线与所述处理器连接，所述CAN收发器通过CAN总线与所述处理器连接。
[0015]可选的，所述GPS板卡为厘米级GPS板卡。
[0016]另一方面，提供了一种定位系统，包括:
[0017]至少一个数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台，实时动态控制系统RTK差分基站；
[0018]所述RTK差分基站，用于采用差分定位技术确定差分定位数据；
[0019]所述基站数传电台，用于将所述RTK差分基站的差分定位数据发送至所述实时动态差分电台；
[0020]所述实时动态差分电台，用于接收并解算所述基站数传电台发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至所述数字地震导航作业系统，所述实时动态差分电台通过串口与所述数字地震导航作业系统一一对应连接。
[0021]可选的，所述基站数传电台与所述实时动态差分电台的载频均为460MHz。
[0022]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
[0023]本实用新型提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0024]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的一种数字地震导航作业系统结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例提供的另一种数字地震导航作业系统结构示意图；
[0028]图3是本实用新型实施例提供的一种数字地震导航作业系统使用方法流程图；
[0029]图4是本实用新型实施例提供的一种定位系统示意图。
[0030]通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0032]本实用新型实施例提供一种数字地震导航作业系统，如图1所示，该数字地震导航作业系统包括:
[0033]印制电路板(英文！Printed CircuitBoard ;简称:PCB)01，以及设置在该PCB板上的处理器02、全球定位系统(英文:Global Posit1ning System ;简称:GPS)板卡03、无线数传模块04和第三代移动通信技术(英文:3rd-Generat1n ;简称:3G)模块05 ；
[0034]GPS板卡03、无线数传模块04分别通过通用异步收发传输器UART总线与处理器02连接，GPS板卡03用于获取震源车当前的位置信息，无线数传模块04用于与其他数字地震导航作业系统的通信。
[0035]示例的，GPS板卡获取到震源车当前的位置信息后，可以将该位置信息通过UART总线发送至处理器，以便处理器通过无线数传模块将该位置信息发送至其他数字地震导航作业系统，同样的，处理器还可以通过无线数传模块接收其他数字地震导航作业系统发送的位置信息。
[0036]3G模块05通过新一代外设部件互连标准(英文〖Peripheral ComponentInterconnect-Express ;简称:PCI_E)总线与处理器02连接，3G模块05用于将处理器02采集的作业数据回传给数据处理中心。
[0037]综上所述，本发明实施例提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0038]可选的，该无线数传模块04为载频为433兆赫兹(MHz)的电台。
[0039]可选的，如图2所示，该数字地震导航作业系统还包括:
[0040]液晶显示器(英文:LiquidCrystal Display ;简称:LCD) 06 ；SD 卡槽 07 ；RJ45 网口 08 ;控制器局域网总线(英文:ControIIerAreaNetwork ;简称:CAN)收发器09 ；
[0041]该IXD显示器06通过低电压差分信号(英文:Low_Voltage DifferentialSignaling，简称:LVDS)接口与处理器02连接，SD卡槽07通过通用串行总线与处理器02连接，RJ45网口 08通过PCI总线与处理器02连接，CAN收发器09通过CAN总线与处理器02连接。其中，RJ45为一种网口类型，该类型的网口共有八芯做成，广泛应用于局域网和宽带上网用户的网络设备间网线的连接。
[0042]示例的，该IXD显示器用于显示处理器发送的数据，且该IXD显示器可以为触控显示器，能够接收操作人员通过触控手势输入的数据或指令，并将该数据或指令通过LVDS接口发送至处理器；SD卡槽用于接入移动存储设备，以便操作人员获取处理器中存储的作业数据；该耵45网口用于采集震源车的作业数据，并将该数据通过PCI总线发送至处理器；该CAN收发器可以为高速CAN收发器，高速CAN收发器可以提供5千比特每秒(Kbit/s)到I兆比特每秒(Mbit/s)的传输速率，主要用于监控震源车发动机的工作状态。
[0043]可选的，GPS板卡03为厘米级GPS板卡。厘米级GPS板卡的定位误差小于一米，其误差的计量单位为厘米。
[0044]本实用新型实施例提供一种数字地震导航作业系统使用方法，如图3所示，包括:
[0045]步骤301、处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息。
[0046]示例的，处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息后，可以通过RS-644总线将该位置信息发送至触控显示器。
[0047]可选的，由于震源车在作业时会分成多个震源车组，且每个震源车组包括至少一辆震源车，当同一组的震源车个数为两辆以上时，震源车需要确定同组其他震源车的位置后才能开始作业，因此，处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息后，还可以通过无线数传模块将该震源车当前的位置信息发送至同组其他震源车上的数字地震导航作业系统，并且还可以通过无线数传模块接收其他震源车上的数字地震导航作业系统发送的其他震源车的位置信息。
[0048]步骤302、处理器确定目标作业炮点粧号。
[0049]处理器中预先存储有多个作业炮点粧号以及该多个作业炮点的位置信息，该多个作业炮点粧号与该多个作业炮点的位置信息一一对应。处理器中设置了多种寻找炮点模式，并能通过RS-644总线将该多种寻找炮点模式显示在触控显示器上，当操作人员通过触控显示器点击该多种寻找炮点模式中的任一一种寻找炮点模式时，处理器自动启动该寻找炮点模式，并根据该寻找炮点模式确定目标作用炮点粧号。
[0050]该多种寻找炮点 模式可以包括:
[0051]1.最近炮点模式，启动该模式后处理器可以将获取的震源车当前的位置信息与预先存储的炮点位置信息进行对比，找出距离震源车当前的位置信息最近的未作业炮点，并将该未作业炮点粧号确定为目标炮点粧号。
[0052]2.目标炮点模式，在该模式中，震源车每作业完成一个作业炮点后，可以自动将该作业完成的作业炮点粧号进行更新，并将更新后的作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。示例的，假设作业完成的作业炮点粧号为50101010，其中5010是该作业炮点粧号的线号，1010是该作业炮点粧号的点号，将该作业完成的作业炮点粧号50101010进行更新过程可以包括:线号5010自动增大一个单位，点号1010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50111010即可确定为目标炮点粧号；线号5010自动减小一个单位，点号1010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50091010即可确定为目标炮点粧号；点号1010自动增大一个单位，线号5010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50101011即可确定为目标炮点粧号；点号1010自动减小一个单位，线号5010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50101009即可确定为目标炮点粧号。
[0053]3.顺序任务炮点模式，处理器中预先存储有带有顺序的多个作业炮点粧号，启动该模式后，处理器能够基于该多个作业炮点粧号的顺序，将已完成的作业炮点粧号的下一个作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。
[0054]4.人工指定规则模式，启动该模式后，操作人员可以在触控显示器显示的地图上直接点击作业炮点的粧号，触控显示器接收到该作业炮点粧号后将该作业炮点粧号发送至处理器，处理器将该作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。
[0055]步骤303，处理器基于该目标作业炮点及震源车当前的位置信息生成导航信息，并将该导航信息发送至触控显示器。
[0056]当操作人员选择上述多种寻找炮点模式中的任一一种模式后，处理器可以根据该模式中确定的目标作业炮点粧号获取该目标作业炮点粧号对应的位置信息，并基于该目标作业炮点的位置信息以及震源车当前的位置信息，生成导航信息，然后将该导航信息发送至触控显示器，操作人员根据触控显示器显示的导航信息将震源车驾驶至目标作业炮点并开始作业，震源作业的数据存储在震源作业控制系统中。
[0057]步骤304、处理器采集作业数据，并基于该作业数据，生成质量信息图。
[0058]数字地震导航作业系统的RJ45网口通过网线与震源作业控制系统的采集接口连接，震源作业完成一个目标作业炮点后，处理器就可以通过RJ45网口采集并存储震源作业控制系统中的作业数据。处理器中预先设置有作业数据质量阈值，因此当处理器接收到RJ45网口采集的作业数据后，能够将该预先设置的作业数据质量阈值以及RJ45网口采集的作业数据生成质量信息图，并将该质量信息图发送至触控显示器，以便操作人员根据显示器显示的质量信息图判断此次采集的作业数据是否合格，并决定是否需要重新作业。
[0059]步骤305、3G模块将作业数据发送至数据处理中心。
[0060]处理器通过RJ45网口采集到作业数据后，还可以将该作业数据通过PC1-E总线发送至3G模块，3G模块再将该作业数据发送至数据处理中心。该数据处理中心可以接收多个数字地震导航作业系统发送的作业数据，并对该作业数据进行分析和处理。
[0061]综上所述，本发明实施例提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0062]本实用新型实施例提供一种定位系统，如图4所示，该定位系统包括:
[0063]至少一个数字地震导航作业系统10，实时动态差分电台11，基站数传电台12，实时动态控制系统(英文:Real-time kinematic ;简称:RTK)差分基站13 ；
[0064]RTK差分基站13，用于采用差分定位技术确定差分定位数据，该差分定位数据包括基准站坐标数据与观测坐标数据。
[0065]示例的，该RTK基站13 —般架设在已知坐标的基准站处，且RTK差分基站13中设置有GPS模块，该GPS模块用于对GPS卫星进行观测并确定出观测坐标数据。RTK基站13利用已知的基准站坐标数据与GPS模块观测的观测坐标数据，生成差分定位数据。
[0066]基站数传电台12，用于将该RTK差分基站13的差分定位数据发送至实时动态差分电台11 ;
[0067]实时动态差分电台11，用于接收并解算基站数传电台12发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至该数字地震导航作业系统10，该实时动态差分电台11通过串口与该数字地震导航作业系统10 —一对应连接。
[0068]示例的，该实时动态差分电台11接收到基站数传电台12发送的差分定位数据后，能够对该差分定位数据进行解算，计算出该差分定位数据中基准站坐标数据与观测坐标数据之间的校正值，并将该校正值发送至数字地震导航作业系统10中的GPS板卡。数字地震导航作业系统10中的GPS板卡接收到该校正值后，可以利用该校正值对GPS板卡观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，该校正后的数据即为震源车当前的位置信息。GPS板卡利用该校正值对观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，可以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，进而提高了数字地震导航作业系统的定位精度。
[0069]在本实用新型实施例中，该定位系统的水平定位精度可以达到:8毫米(_)+1百万分之一米(ppm)，即该定位系统的固定定位误差为8毫米，数字地震导航作业系统与RTK基站的距离每增加I千米，该定位系统的定位误差增加I毫米；该定位系统的垂直定位精度可以达到:15_+2ppm，即该定位系统的固定定位误差为15毫米，数字地震导航作业系统与RTK基站的距离每增加I千米，该定位系统的定位误差增加2毫米。
[0070]可选的，该实时动态差分电台与该基站数传电台的工作载频相同，均为460MHz。
[0071]综上所述，本实用新型实施例提供一种定位系统，该定位系统包括至少一个数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台和实时动态控制系统RTK差分基站。数字地震导航作业系统接入到该系统后，数字地震导航作业系统的GPS模块可以通过实时动态差分电台，接收RTK差分基站通过基站数传电台发送的差分定位数据，并利用该差分定位数据，对GPS模块观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，进而提高了数字地震导航作业系统定位的精度。
[0072]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0073]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种数字地震导航作业系统，其特征在于，包括: 印制电路板PCB板，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块； 所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接，所述GPS板卡用于获取震源车当前的位置信息，所述无线数传模块用于与其他数字地震导航作业系统的通信； 所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PC1-E总线与所述处理器连接，所述3G模块用于将所述处理器采集的作业数据回传给数据处理中心。2.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于， 所述无线数传模块为载频为433兆赫兹MHz的电台。3.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于，所述数字地震导航作业系统还包括: 液晶显示器IXD ;SD卡槽；RJ45网口 ；控制器局域网总线CAN收发器； 所述LCD通过低电压差分信号LVDS接口与所述处理器连接，所述SD卡槽通过通用串行总线与所述处理器连接，所述RJ45网口通过PCI总线与所述处理器连接，所述CAN收发器通过CAN总线与所述处理器连接。4.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于， 所述GPS板卡为厘米级GPS板卡。5.一种定位系统，其特征在于，包括: 至少一个如权利要求1至4任一所述的数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台，实时动态控制系统RTK差分基站； 所述RTK差分基站，用于采用差分定位技术确定差分定位数据； 所述基站数传电台，用于将所述RTK差分基站的差分定位数据发送至所述实时动态差分电台； 所述实时动态差分电台，用于接收并解算所述基站数传电台发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至所述数字地震导航作业系统，所述实时动态差分电台通过串口与所述数字地震导航作业系统一一对应连接。6.根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于， 所述基站数传电台与所述实时动态差分电台的载频均为460MHz。
【专利摘要】本实用新型公开了一种数字地震导航作业系统及定位系统，属于石油地球物理勘探应用领域。所述数字地震导航作业系统包括：印制电路板PCB板，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块；所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接；所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PCI-E总线与所述处理器连接。本实用新型将GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
【IPC分类】G01S19/41, G06F9/44, G01S19/42
【公开号】CN204650505
【申请号】CN201520342069
【发明人】孙仕胜, 黄星, 彭志方, 袁伟, 丛林, 吴璠, 时金标, 孟祥杰, 方默, 秦晗, 樊晶, 杨洪波, 汪勇, 海斌, 张墩键, 虎成
【申请人】中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司, 北京中油瑞飞信息技术有限责任公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月25日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油地球物理勘探应用领域，特别涉及一种数字地震导航作业系统及定位系统。
【背景技术】
[0002]在野外物探小队进行地震勘探作业中，需要数字地震导航作业系统来对震源作业炮点进行定位和导航。震源车利用数字地震导航作业系统能够以较快的速度找到目标作业炮点，并在作业完成后对作业数据进行存储。
[0003]目前，野外物探小队主要采用的数字地震导航作业系统由工业计算机主机和显示器两部分组成，一般安装在震源车的驾驶室内。该数字地震导航作业系统在震源作业时，需要通过外接的全球定位系统(英文:Global Posit1ning System ;简称:GPS)接收机对目标作业炮点进行定位，同时该数字地震导航作业系统还需要利用外接的无线数传电台与其他震源车中安装的数字地震导航作业系统进行通信。震源作业完成后，数字地震导航作业系统可以将采集的作业数据存储在工业计算机主机内部的固态硬盘中，导出该作业数据需要通过工业计算机主机的通用串行总线(英语-Universal Serial Bus，缩写:USB)接口，把工业计算机主机存储的作业数据传输到移动存储设备中。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]数字地震导航作业系统在野外工作时的工作环境较为恶劣，数字地震导航作业系统外接的GPS接收机以及无线数传电台等设备容易受环境影响发生故障，进而导致数字地震导航作业系统的稳定性较低。
【实用新型内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种数字地震导航作业系统及定位系统。所述技术方案如下:
[0007]一方面，提供了一种数字地震导航作业系统，包括:
[0008]印制电路板PCB，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块；
[0009]所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接，所述GPS板卡用于获取震源车当前的位置信息，所述无线数传模块用于与其他数字地震导航作业系统的通信；
[0010]所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PC1-E总线与所述处理器连接，所述3G模块用于将所述处理器采集的作业数据回传给数据处理中心。
[0011]可选的，所述无线数传模块为载频为433兆赫兹MHz的电台。
[0012]可选的，所述数字地震导航作业系统还包括:
[0013]液晶显示器IXD ;SD卡槽；RJ45网口 ；控制器局域网总线CAN收发器；
[0014]所述IXD通过低电压差分信号LVDS接口与所述处理器连接，所述SD卡槽通过通用串行总线与所述处理器连接，所述RJ45网口通过PCI总线与所述处理器连接，所述CAN收发器通过CAN总线与所述处理器连接。
[0015]可选的，所述GPS板卡为厘米级GPS板卡。
[0016]另一方面，提供了一种定位系统，包括:
[0017]至少一个数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台，实时动态控制系统RTK差分基站；
[0018]所述RTK差分基站，用于采用差分定位技术确定差分定位数据；
[0019]所述基站数传电台，用于将所述RTK差分基站的差分定位数据发送至所述实时动态差分电台；
[0020]所述实时动态差分电台，用于接收并解算所述基站数传电台发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至所述数字地震导航作业系统，所述实时动态差分电台通过串口与所述数字地震导航作业系统一一对应连接。
[0021]可选的，所述基站数传电台与所述实时动态差分电台的载频均为460MHz。
[0022]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
[0023]本实用新型提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0024]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本实用新型实施例提供的一种数字地震导航作业系统结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例提供的另一种数字地震导航作业系统结构示意图；
[0028]图3是本实用新型实施例提供的一种数字地震导航作业系统使用方法流程图；
[0029]图4是本实用新型实施例提供的一种定位系统示意图。
[0030]通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
【具体实施方式】
[0031]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0032]本实用新型实施例提供一种数字地震导航作业系统，如图1所示，该数字地震导航作业系统包括:
[0033]印制电路板(英文！Printed CircuitBoard ;简称:PCB)01，以及设置在该PCB板上的处理器02、全球定位系统(英文:Global Posit1ning System ;简称:GPS)板卡03、无线数传模块04和第三代移动通信技术(英文:3rd-Generat1n ;简称:3G)模块05 ；
[0034]GPS板卡03、无线数传模块04分别通过通用异步收发传输器UART总线与处理器02连接，GPS板卡03用于获取震源车当前的位置信息，无线数传模块04用于与其他数字地震导航作业系统的通信。
[0035]示例的，GPS板卡获取到震源车当前的位置信息后，可以将该位置信息通过UART总线发送至处理器，以便处理器通过无线数传模块将该位置信息发送至其他数字地震导航作业系统，同样的，处理器还可以通过无线数传模块接收其他数字地震导航作业系统发送的位置信息。
[0036]3G模块05通过新一代外设部件互连标准(英文〖Peripheral ComponentInterconnect-Express ;简称:PCI_E)总线与处理器02连接，3G模块05用于将处理器02采集的作业数据回传给数据处理中心。
[0037]综上所述，本发明实施例提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0038]可选的，该无线数传模块04为载频为433兆赫兹(MHz)的电台。
[0039]可选的，如图2所示，该数字地震导航作业系统还包括:
[0040]液晶显示器(英文:LiquidCrystal Display ;简称:LCD) 06 ；SD 卡槽 07 ；RJ45 网口 08 ;控制器局域网总线(英文:ControIIerAreaNetwork ;简称:CAN)收发器09 ；
[0041]该IXD显示器06通过低电压差分信号(英文:Low_Voltage DifferentialSignaling，简称:LVDS)接口与处理器02连接，SD卡槽07通过通用串行总线与处理器02连接，RJ45网口 08通过PCI总线与处理器02连接，CAN收发器09通过CAN总线与处理器02连接。其中，RJ45为一种网口类型，该类型的网口共有八芯做成，广泛应用于局域网和宽带上网用户的网络设备间网线的连接。
[0042]示例的，该IXD显示器用于显示处理器发送的数据，且该IXD显示器可以为触控显示器，能够接收操作人员通过触控手势输入的数据或指令，并将该数据或指令通过LVDS接口发送至处理器；SD卡槽用于接入移动存储设备，以便操作人员获取处理器中存储的作业数据；该耵45网口用于采集震源车的作业数据，并将该数据通过PCI总线发送至处理器；该CAN收发器可以为高速CAN收发器，高速CAN收发器可以提供5千比特每秒(Kbit/s)到I兆比特每秒(Mbit/s)的传输速率，主要用于监控震源车发动机的工作状态。
[0043]可选的，GPS板卡03为厘米级GPS板卡。厘米级GPS板卡的定位误差小于一米，其误差的计量单位为厘米。
[0044]本实用新型实施例提供一种数字地震导航作业系统使用方法，如图3所示，包括:
[0045]步骤301、处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息。
[0046]示例的，处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息后，可以通过RS-644总线将该位置信息发送至触控显示器。
[0047]可选的，由于震源车在作业时会分成多个震源车组，且每个震源车组包括至少一辆震源车，当同一组的震源车个数为两辆以上时，震源车需要确定同组其他震源车的位置后才能开始作业，因此，处理器从GPS板卡获取震源车当前的位置信息后，还可以通过无线数传模块将该震源车当前的位置信息发送至同组其他震源车上的数字地震导航作业系统，并且还可以通过无线数传模块接收其他震源车上的数字地震导航作业系统发送的其他震源车的位置信息。
[0048]步骤302、处理器确定目标作业炮点粧号。
[0049]处理器中预先存储有多个作业炮点粧号以及该多个作业炮点的位置信息，该多个作业炮点粧号与该多个作业炮点的位置信息一一对应。处理器中设置了多种寻找炮点模式，并能通过RS-644总线将该多种寻找炮点模式显示在触控显示器上，当操作人员通过触控显示器点击该多种寻找炮点模式中的任一一种寻找炮点模式时，处理器自动启动该寻找炮点模式，并根据该寻找炮点模式确定目标作用炮点粧号。
[0050]该多种寻找炮点 模式可以包括:
[0051]1.最近炮点模式，启动该模式后处理器可以将获取的震源车当前的位置信息与预先存储的炮点位置信息进行对比，找出距离震源车当前的位置信息最近的未作业炮点，并将该未作业炮点粧号确定为目标炮点粧号。
[0052]2.目标炮点模式，在该模式中，震源车每作业完成一个作业炮点后，可以自动将该作业完成的作业炮点粧号进行更新，并将更新后的作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。示例的，假设作业完成的作业炮点粧号为50101010，其中5010是该作业炮点粧号的线号，1010是该作业炮点粧号的点号，将该作业完成的作业炮点粧号50101010进行更新过程可以包括:线号5010自动增大一个单位，点号1010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50111010即可确定为目标炮点粧号；线号5010自动减小一个单位，点号1010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50091010即可确定为目标炮点粧号；点号1010自动增大一个单位，线号5010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50101011即可确定为目标炮点粧号；点号1010自动减小一个单位，线号5010保持不变，此时更新后的作业炮点粧号50101009即可确定为目标炮点粧号。
[0053]3.顺序任务炮点模式，处理器中预先存储有带有顺序的多个作业炮点粧号，启动该模式后，处理器能够基于该多个作业炮点粧号的顺序，将已完成的作业炮点粧号的下一个作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。
[0054]4.人工指定规则模式，启动该模式后，操作人员可以在触控显示器显示的地图上直接点击作业炮点的粧号，触控显示器接收到该作业炮点粧号后将该作业炮点粧号发送至处理器，处理器将该作业炮点粧号确定为目标作业炮点粧号。
[0055]步骤303，处理器基于该目标作业炮点及震源车当前的位置信息生成导航信息，并将该导航信息发送至触控显示器。
[0056]当操作人员选择上述多种寻找炮点模式中的任一一种模式后，处理器可以根据该模式中确定的目标作业炮点粧号获取该目标作业炮点粧号对应的位置信息，并基于该目标作业炮点的位置信息以及震源车当前的位置信息，生成导航信息，然后将该导航信息发送至触控显示器，操作人员根据触控显示器显示的导航信息将震源车驾驶至目标作业炮点并开始作业，震源作业的数据存储在震源作业控制系统中。
[0057]步骤304、处理器采集作业数据，并基于该作业数据，生成质量信息图。
[0058]数字地震导航作业系统的RJ45网口通过网线与震源作业控制系统的采集接口连接，震源作业完成一个目标作业炮点后，处理器就可以通过RJ45网口采集并存储震源作业控制系统中的作业数据。处理器中预先设置有作业数据质量阈值，因此当处理器接收到RJ45网口采集的作业数据后，能够将该预先设置的作业数据质量阈值以及RJ45网口采集的作业数据生成质量信息图，并将该质量信息图发送至触控显示器，以便操作人员根据显示器显示的质量信息图判断此次采集的作业数据是否合格，并决定是否需要重新作业。
[0059]步骤305、3G模块将作业数据发送至数据处理中心。
[0060]处理器通过RJ45网口采集到作业数据后，还可以将该作业数据通过PC1-E总线发送至3G模块，3G模块再将该作业数据发送至数据处理中心。该数据处理中心可以接收多个数字地震导航作业系统发送的作业数据，并对该作业数据进行分析和处理。
[0061]综上所述，本发明实施例提供的一种数字地震导航作业系统，该数字地震导航作业系统将处理器，GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，因此该数字地震导航作业系统在工作时，不再需要外接多个设备，数字地震导航作业系统的稳定性受环境影响较小，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
[0062]本实用新型实施例提供一种定位系统，如图4所示，该定位系统包括:
[0063]至少一个数字地震导航作业系统10，实时动态差分电台11，基站数传电台12，实时动态控制系统(英文:Real-time kinematic ;简称:RTK)差分基站13 ；
[0064]RTK差分基站13，用于采用差分定位技术确定差分定位数据，该差分定位数据包括基准站坐标数据与观测坐标数据。
[0065]示例的，该RTK基站13 —般架设在已知坐标的基准站处，且RTK差分基站13中设置有GPS模块，该GPS模块用于对GPS卫星进行观测并确定出观测坐标数据。RTK基站13利用已知的基准站坐标数据与GPS模块观测的观测坐标数据，生成差分定位数据。
[0066]基站数传电台12，用于将该RTK差分基站13的差分定位数据发送至实时动态差分电台11 ;
[0067]实时动态差分电台11，用于接收并解算基站数传电台12发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至该数字地震导航作业系统10，该实时动态差分电台11通过串口与该数字地震导航作业系统10 —一对应连接。
[0068]示例的，该实时动态差分电台11接收到基站数传电台12发送的差分定位数据后，能够对该差分定位数据进行解算，计算出该差分定位数据中基准站坐标数据与观测坐标数据之间的校正值，并将该校正值发送至数字地震导航作业系统10中的GPS板卡。数字地震导航作业系统10中的GPS板卡接收到该校正值后，可以利用该校正值对GPS板卡观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，该校正后的数据即为震源车当前的位置信息。GPS板卡利用该校正值对观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，可以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，进而提高了数字地震导航作业系统的定位精度。
[0069]在本实用新型实施例中，该定位系统的水平定位精度可以达到:8毫米(_)+1百万分之一米(ppm)，即该定位系统的固定定位误差为8毫米，数字地震导航作业系统与RTK基站的距离每增加I千米，该定位系统的定位误差增加I毫米；该定位系统的垂直定位精度可以达到:15_+2ppm，即该定位系统的固定定位误差为15毫米，数字地震导航作业系统与RTK基站的距离每增加I千米，该定位系统的定位误差增加2毫米。
[0070]可选的，该实时动态差分电台与该基站数传电台的工作载频相同，均为460MHz。
[0071]综上所述，本实用新型实施例提供一种定位系统，该定位系统包括至少一个数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台和实时动态控制系统RTK差分基站。数字地震导航作业系统接入到该系统后，数字地震导航作业系统的GPS模块可以通过实时动态差分电台，接收RTK差分基站通过基站数传电台发送的差分定位数据，并利用该差分定位数据，对GPS模块观测到的震源车当前的坐标数据进行校正，进而提高了数字地震导航作业系统定位的精度。
[0072]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0073]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种数字地震导航作业系统，其特征在于，包括: 印制电路板PCB板，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块； 所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接，所述GPS板卡用于获取震源车当前的位置信息，所述无线数传模块用于与其他数字地震导航作业系统的通信； 所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PC1-E总线与所述处理器连接，所述3G模块用于将所述处理器采集的作业数据回传给数据处理中心。2.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于， 所述无线数传模块为载频为433兆赫兹MHz的电台。3.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于，所述数字地震导航作业系统还包括: 液晶显示器IXD ;SD卡槽；RJ45网口 ；控制器局域网总线CAN收发器； 所述LCD通过低电压差分信号LVDS接口与所述处理器连接，所述SD卡槽通过通用串行总线与所述处理器连接，所述RJ45网口通过PCI总线与所述处理器连接，所述CAN收发器通过CAN总线与所述处理器连接。4.根据权利要求1所述的数字地震导航作业系统，其特征在于， 所述GPS板卡为厘米级GPS板卡。5.一种定位系统，其特征在于，包括: 至少一个如权利要求1至4任一所述的数字地震导航作业系统，实时动态差分电台，基站数传电台，实时动态控制系统RTK差分基站； 所述RTK差分基站，用于采用差分定位技术确定差分定位数据； 所述基站数传电台，用于将所述RTK差分基站的差分定位数据发送至所述实时动态差分电台； 所述实时动态差分电台，用于接收并解算所述基站数传电台发送的差分定位数据，并将解算后的差分定位数据发送至所述数字地震导航作业系统，所述实时动态差分电台通过串口与所述数字地震导航作业系统一一对应连接。6.根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于， 所述基站数传电台与所述实时动态差分电台的载频均为460MHz。
【专利摘要】本实用新型公开了一种数字地震导航作业系统及定位系统，属于石油地球物理勘探应用领域。所述数字地震导航作业系统包括：印制电路板PCB板，以及设置在所述PCB板上的处理器、全球定位系统GPS板卡、无线数传模块和第三代移动通信技术3G模块；所述GPS板卡、所述无线数传模块分别通过通用异步收发传输器UART总线与所述处理器连接；所述3G模块通过新一代外设部件互连标准PCI-E总线与所述处理器连接。本实用新型将GPS板卡，无线数传模块和3G模块集成在PCB板上，数字地震导航作业系统的稳定性较高。
【IPC分类】G01S19/41, G06F9/44, G01S19/42
【公开号】CN204650505
【申请号】CN201520342069
【发明人】孙仕胜, 黄星, 彭志方, 袁伟, 丛林, 吴璠, 时金标, 孟祥杰, 方默, 秦晗, 樊晶, 杨洪波, 汪勇, 海斌, 张墩键, 虎成
【申请人】中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司, 北京中油瑞飞信息技术有限责任公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月25日
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