[发明专利]无线实时传输节点式地震仪系统及同步校准方法

权利要求书

1.一种无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：包括至少一个相互串联的一级采集网络(16)、二级网无线控制主机(14)和控制终端(18)，每一所述一级采集网络(16)包括一级网无线控制主机(13)和与所述一级网无线控制主机(13)相连的数个无线节点仪(12)，二级网无线控制主机收集到多个一级网无线控制主机采集的数据后，通过二级网无线控制主机的高速网络接口将数据实时转发至控制终端，所述控制终端对地震数据实时显示、存储。

2.根据权利要求1所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：所述无线节点仪包括地震传感器、信号放大/滤波调理电路、A/D转换电路、GPS定位和授时模块、无线传输模块、控制及存储模块，所述地震传感器接收地震信号后，将振动信号转换为电信号，然后通过信号放大/滤波调理电路进行处理，再通过A/D转换电路转换为数字信号由无线传输模块发送至无线控制主机。

3.根据权利要求1所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：所述一级网无线控制主机包括锂电池及DC/DC稳压模块、一级网触发控制模块、一级网GPS定位和授时模块、一级网控制及存储模块，一级网无线控制主机还提供一个网络接口与控制终端的连接，将一级无线地震数据采集网络内的各个无线节点仪采集的数据实时转发至控制终端，控制终端对数据实时显示。

4.根据权利要求1所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：二级网无线控制主机包括二级网GPS定位和授时模块、二级网控制及存储模块、二级网触发控制模块，二级网无线控制主机还提供一个网络接口与控制终端连接，二级网无线控制主机收集到多个一级网无线控制主机采集的数据后，通过二级网无线控制主机的高速网络接口将数据实时转发至控制终端，控制终端对地震数据实时显示、存储。

5.根据权利要求1所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：所述地震传感器为单轴/三轴地震传感器。

6.根据权利要求4所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：二级网无线控制主机设计有2.4GHz无线高速网络，二级网无线控制主机通过2.4GHz无线网与多个一级无线网无线控制主机进行通讯和数据传输。

7.根据权利要求3所述无线实时传输节点式地震仪系统，其特征在于：所述一级网无线控制主机设计有两套无线网络，为900MHz和2.4GHz的无线网络，其中900MHz无线网络主要用于和无线节点仪之间的通讯及数据传输，2.4GHz无线网络主要用于多个一级无线网之间的互联。

8.一种采用如权利要求1所述无线实时传输节点式地震仪系统进行同步校准的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)开机后，每一无线节点仪内置的GPS定位和授时模块自动搜索GPS卫星；

(2)无线节点仪启动后，采集10917个数据，同时在每组数据尾部加上GPS时间，并将数据+GPS时间实时发送至一级网无线控制主机，连续采集10次，并将PPS时间记录下来，系统将GPS卫星上获取的时间脉冲信号作为系统晶体振荡器的标准时间；

(3)获取GPS时间后，关闭每个无线节点仪的GPS定位和授时模块，同时启动无线节点仪内部的晶体振荡器；

(4)无线节点仪内部时钟电路采用16384MHz高精度压控石英晶体振荡器，晶体连续产生一定频率的时钟脉冲，计数器则对这些脉冲进行累计得到时间值，每次启动晶振后，无线节点仪采集电路连续采集20次数据；

(5)因此在采集20次后，启动GPS时钟再采集10次，并比较GPS时钟和晶体振荡器的时钟误差，并通过微调压控晶体振荡器两端的电压，从而调节晶振频率，使之与GPS时钟完全一致；

(6)重复上述(3)、(4)、(5)步骤，进行时钟误差修正，使系统同步精度误差保持在1ns内。