Регистратор сейсмических сигналов с предварительной обработкой и передачей данных по энергоффективным беспроводным каналам связи

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для проведения сейсмического мониторинга, и может быть использована для регистрации сейсмических данных при длительных наблюдениях за техногенной сейсмичностью, возникающей при крупномасштабном строительстве, разработке и эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых. Данные работы могут проводиться в зонах покрытия LTE сетей, которые могут быть использованы для передачи данных. Технической проблемой заявляемой полезной модели является создание бескабельного устройства регистрации сейсмических данных с выносными антеннами, удобного для организации пункта сейсмической регистрации при проведении длительного мониторинга, обладающего модулем предварительной обработки данных, модулем GPS–приемника для синхронизации с мировым временем и энергоэффективным модулем передачи данных по беспроводным каналам связи. Регистратор включает: микроконтроллерный блок отвечающий за организацию работы регистратора и предварительную обработку данных; накопитель данных (microSD карта); питающий блок (резервная аккумуляторная батарея, контроллер управления питанием с выходом для подключения внешнего аккумулятора, PoE-сплиттер); регистрирующий блок (3 входных тракта на базе АЦП, питаемых от выделенного DC/DC преобразователя и тактируемых высокоточным термостабилизированным генератором), блок синхронизации времени на базе GPS-приемника; блок передачи данных (на базе модуля Ethernet, Wi-fi или LTE в зависимости от исполнения); низкочастотных разъемов (питание и Ethernet); высокочастотных разъемов для подключения выносных GPS, LTE или Wi-fi антенн. В качестве датчика сейсмических колебаний используется внешний трехкомпонентный датчик геофон, либо любой другой трехкомпонентный аналоговый велосиметр или акселерометр. Предварительная обработка данных позволяет отслеживать сейсмичность в области установки регистратора и формировать оповещение центрального сервера в случае ее изменения. Данный модуль позволяет значительно сократить объем передаваемой информации на сервер, что позволяет использовать низкоскоростные каналы передачи данных. Это позволяет не только расширить зону применимости беспроводного соединения для передачи данных (при равной мощности приемо-передатчиков дальность беспроводного соединения имеет обратную зависимость от скорости передачи данных, которая определяется частотой радиосигнала), но и позволяет сократить расходование ресурса аккумуляторных батарей на пункте регистрации. Для передачи данных используется энергоэффективный модуль, работающий в LTE сетях с низкой пропускной способностью. В случае наличия источника электроэнергии и доступа к с сети передачи данных вблизи пункта регистрации могут использоваться более скоростные каналы связи, реализованные в регистраторе. Для обеспечения синхронизации времени между регистраторами используется GPS-приемник с формирователем сигнала 1 PPS. Для оптимизации энергопотребления регистратора реализовано управление контроллером питания и отключением неиспользуемых модулей по расписанию. Техническим результатом полезной модели является создание регистратора с выносными антеннами и блоками предварительной обработки и передачи данных с функцией оповещения центрального сервера об изменении сейсмичности по энергоэффективным беспроводным каналам связи. Регистратор отличающееся тем, что микроконтроллерный блок позволяет в режиме реального времени производить отслеживание изменения сейсмичности, тем самым сократить объем передаваемых данных, а энергоэффективный модуль передачи данных позволяет производить оповещение центрального сервера о событии при длительном сейсмическом мониторинге по беспроводным сетям с низкой пропускной способностью. Сбор данных на сервере со всей сейсмической сети позволяет отфильтровать события, связанные с локальными возмущениями, происходящими вблизи регистратора. Это позволяет выделить полезные сейсмические данные для проведения локации землетрясений и проведения томографического анализа в реальном времени. Сбор данных со всех регистраторов сети, в том числе с регистраторов, на которых событие не было выделено автоматически, производится по запросу с сервера путем общей рассылки по беспроводному каналу связи. После этого каждый из регистраторов производит отправку сейсмических данных по LTE сети из заданного временного интервала путем чтения данных с внутреннего накопителя данных.