[发明专利]一种无缆存储式地震仪数据采集方法

摘要

本发明公开了一种无缆存储式地震仪数据采集方法，在有序初始化与配置无缆式地震仪状态后，基于采样不及时超时处理和数据采样超时处理下，可控制数据采集任务的有序进行，在收到上传数据指令时，先将采集数据写入环形缓冲区再上传到PC，且可随时查看实时采集数据的质量。本发明能够有效保障无缆存储式地震仪能进行多种复杂情况的采集采样工作，确保采样数据的正确性与完整性。

主权项

1.一种无缆存储式地震仪数据采集方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：(1)、初始化无缆存储式地震仪状态，配置采集站为整秒采集数据，即采样开始时间必须是秒量级；设置的数据采集开始时间若小于当前GPS时间，则立即开始采集，若大于当前GPS时间，则处于阻塞状态，一直等待到与GPS时间相同后才进行采集；(2)、当数据的采集任务开始后，即使GPS信号丢失，数据采集任务仍继续，在没有收到终止采集指令时，持续进行数据采集工作；(3)、设置数据采集超时处理，分两种数据采集超时模式：第一种模式是当获取第一个数据包记录的时间戳时，与设置的采样开始时间进行对比，若这两个时间不同，则表明实际采样时间慢于设置的采样开始时间，发送超时信号并进行相应处理；第一种超时模式是由采样开始不及时引起的，采样开始不及时是指数据采集的第一个数据包记录的GPS时间戳大于采样任务设置的开始时间，该超时处理方法是计算这段时间内丢失的数据包，并重置当前任务采集的数据包数目，防止影响下一个采集任务，超时处理方法的具体计算步骤为：a、获取第一个数据包记录的GPS时间，由于第一个数据包记录的GPS时间一定以整秒开始的，而配置采样开始时间也是整秒，对比设置的采样开始时间和数据包GPS时间；b、当从数据包GPS时间大于设置的采样开始时间时，计算这两个时间差值，再 乘以采样率即可得到丢失的数据包数目，计算公式如下:N_lose＝(t_GPS‑t_start)×SampleRate   (1)，(1)式中，t_GPS为数据包GPS时间，t_start为设置的采样开始时间，SampleRate为采样率，N_lose为丢失的数据包数目；c、重置当前子采集任务需存储的数据包数目为：N_new＝N‑N_lose    (2)，(2)式中，N为设置的数据包数目，N_new为需存储的数据包数目；当N_new小于等于0时，则表明当前任务已过时，立即终止当前采集任务；当N_new大于0时，则按照N_new要求存储数据包；第二种超时是在采样过程中采集站异常引起的，该超时处理方法是在数据采集过程中，当在时间阈值ε_packet内未能接收到下一个数据包，表明数据采集出现异常，则立即终止当前任务，发送超时信号，但并不退出整个采集任务，超时处理方法的具体计算步骤为：d、创建一个定时器，并设置经过时间阈值为ε_packet时，将触发超时信号；e、当每接收到一组数据包时，将定时器重置为0，并重新开始计时；f、若在时间阈值ε_packet内没有接收到数据包且已存储的数据包数目未满足要求，则表明采样出现异常，为了保证前期采样的数据有效，将立即终止当前子采集任务；(4)、当某个子采集任务结束或被中止后，计算当前时间到下一个采集任务的时间，并记为t_wait，若t_wait大于等待时间阈值ε_wait时，添加定时器，定时时间为t_wait‑ε_wait，若在t_wait‑ε_wait时间内收到上传数据指令，则开启临时数据采集模式，将采集的数据上传到PC端，但不保存临时数据采集模式下的数据；当定时器结束后，立即终止临时采集模式并进入下一个子采集任务；(5)、将采集的数据写入指定文件，并判断已存的数据包是否满足要求，若已达要求，则发送停止采集指令；(6)、当检测到上传数据信号时，若在进行数据采集，则将实时数据发送到环形缓冲区中，利用网络通信的socket端口将环形缓冲区的数上传到PC端口，PC端将接收到的数据进行解析并显示相关曲线；(7)、当采集站出现人为或突发断电情况或空闲时间段连接新电源时，断电时会停止当前子任务，在重新上电并获取到GPS信号后，会判断整个采集任务是否完成，若未完成，则继续采集。