基于无线传感器网络的瞬变电磁数据采集系统

摘要

本发明公开了一种基于无线传感器网络的瞬变电磁数据采集系统及方法，其中系统包括终端采集节点、路由器节点和网关节点，三种节点之间组成无线传感器网络；所述网关节点与工控机连接，接收工控机的指令，并将其中的数据采集指令通过无线传感器网络转发给所述终端采集节点；所述终端采集节点根据所述数据采集指令，采集监测区域中的瞬变电磁数据，并将其转化为数字信号以数据包的形式通过无线传感器网络发送给所述网关节点。本发明提供的基于无线传感器网络的分布式瞬变电磁数据采集系统具有较高的勘探精度，节点与节点之间省去了连接线，方便野外操作，提高了工作效率，节点采用模块化设计，便于维护和更换。

主权项

一种基于无线传感器网络的分布式瞬变电磁数据采集系统，其特征在于，包括终端采集节点、路由器节点和网关节点，三种节点之间组成无线传感器网络；所述网关节点与工控机连接，接收工控机的指令，并将其中的数据采集指令通过无线传感器网络转发给所述终端采集节点；所述终端采集节点根据所述数据采集指令，采集监测区域中的瞬变电磁数据，并将其转化为数字信号以数据包的形式通过无线传感器网络发送给所述网关节点；其中，所述终端采集节点包括低噪声模拟信号调理单元、24位高精度模数转换单元、FPGA单元、GPS同步模块和无线通信单元；所述无线通信单元接收到数据采集指令后，根据指令设置工作参数采集瞬变电磁信号；所述低噪声模拟信号调理单元对瞬变电磁信号进行滤波和放大，具体包括前置放大、滤波调理和后级程控放大三部分，前置放大实现与传感器的阻抗变换以及信号放大和增强后级电路的驱动能力，滤波调理电路抑制外界电磁干扰信号，后级程控放大将有效信号获得最佳的放大；所述24位高精度模数转换单元将经滤波和放大后的模拟信号转换为数字信号，并暂存于所述FPGA单元的RAM中；所述FPGA单元用于对现场可编程逻辑器件单元和所述24位高精度模数转换单元进行逻辑控制；所述GPS同步模块用于为所述FPGA单元提供同步时钟；所述无线通信单元读取RAM中的数据并打包成单节点网络采集数据包，通过无线传感器网络发送给所述网关节点。