本实用新型涉及一种水准测量技术领域，尤其涉及一种地震水准测量仪器数据传输系统。
背景技术：
现今中国地震局的地震水准测量作业（包括区域流动水准测量、跨断层流动水准测量、台站定点水准测量）采用的是中国地震局第一监测中心研制的《精密水准测量外业记录和资料处理软件》观测记录处理系统，该系统实现了地震水准测量作业的标准化和数据格式的统一。该系统的硬件是由高精度水准仪、数据采集器、电脑组成。其高精度水准仪采用的是包括天宝的dini12、dini03型号；徕卡的dna03、ls15型号数字水准仪，及各自型号对应的专用串口控制线（rs232接口），专用串口控制线用于连接后调试和控制数字水准仪。数据采集器采用的是兰德m73e型号，其通信接口比较特殊，如图1所示，接口外形是6引脚的ieee1394母头接口，但其插座引脚定义与普通ieee1394母头接口不同，其pin1为 5.5v充电电源输入或 3.3v可控电源输出；pin2为“gnd”；pin3为“tx”串口数据输出；pin4为“rx”串口数据输入；pin5为“d-”usb数据线；pin6为“d ”usb数据线。并利用pin2、pin3、pin4制作出（特殊ieee1394转rs232）转接线、利用pin1、pin2、pin5、pin6制作出（特殊ieee1394转usb）转接线。
现今地震水准观测记录处理系统中硬件（数据采集器、数字水准仪、电脑）的连接和数据传输模式为有线传输模式。具体的连接和工作方式是通过利用（特殊ieee1394转rs232）转接线将数据采集器的特殊ieee1394接口和数字水准仪串口控制线的rs232接口连接，通过数据采集器中的程序实现数据传输、控制功能。通过数据采集器发送命令，控制数字水准仪读数，数字水准仪再将观测到的数据传回数据采集器记录，在完成水准外业观测后，数据采集器再通过（特殊ieee1394转usb）转接线连接电脑，通过程序将数据文件传输到电脑内计算处理。
然而，该系统的有线传输模式存在的一些缺点：1、测量时测量人员既要放置、安平数字水准仪观测，还要操作数据采集器读数记录，但因连接线长度限制，会阻碍到测量人员移动和仪器的架设，进而影响到观测。2、因为观测作业需要多次对仪器接口插拔，容易造成接口和连接线接触不良或者损坏，进而影响到水准测量作业的完成进度。
技术实现要素：
本实用新型解决现有地震水准测量《精密水准测量外业记录和资料处理软件》观测记录处理系统的有线传输模式的不足，提供一种地震水准测量设备数据无线传输系统，实现地震水准测量作业时数据采集器与数字水准仪、数据采集器与电脑数据无线传输功能。该新系统具有操作简单、传输距离适中、工作稳定，能够有效提高测量效率。
本实用新型地震水准测量设备数据无线传输系统包括三大部件：数据采集器无线传输部件、数字水准仪无线传输部件、电脑无线传输部件。
如图2所示，数据采集器无线传输部件与将数据采集器连接，数字水准仪无线传输部件与数字水准仪连接，电脑无线传输部件与电脑连接；数据采集器无线传输部件与数字水准仪无线传输部件无线连接，实现数据采集器与数字水准仪器数据通信功能；数据采集器无线传输部件与电脑无线传输部件无线连接，实现数据采集器与电脑之间数据通信功能。
数据采集器无线传输部件：如图3所示，是由通信接口、接口转换模块、无线通信模块、天线、电源模块组成。通信接口和接口转换模块采用双信号切换模式（1、rs232信号模式；2、usb信号模式），实现rs232或者usb信号作为输入输出信号的切换。先将数据采集器无线传输部件连接数据采集器的通信接口。数据发送时，通过接口转换模块将输入的电信号进行电平的转换，再通过无线通信模块和天线进行信号的无线输出；数据接收时，天线接收到无线信号后、由无线通信模块处理，再由接口转换模块进行转换，通过通信接口传输给数据采集器。
数据采集器无线传输部件的通信接口为重新定义引脚的特殊ieee1394公头接口。如图4所示，其特殊ieee1394公头接口的引脚pin2定义为“gnd”、pin3定义为“rx”、pin4定义“tx”、pin5定义为“d-”usb数据线、pin6定义为“d ”usb数据线；将pin2、pin3、pin4三个信号作为rs232电平信号，利用接口转换模块实现rs232电平与tll电平信号的转换；将pin2、pin4、pin5，加上电源模块提供的 5v四个信号作为usb电平信号，利用接口转换模块实现ubs电平与tll电平信号的转换；再通过开关电路实现rs232和usb信号切换。当连接数字水准仪无线传输部件时使用rs232信号，当连接电脑无线传输部件时使用usb信号。这种双信号切换模式在不改变数据采集器原传输程序的基础上实现相应功能。
数字水准仪无线传输部件是：如图5所示，由rs232接口、接口转换模块、电源模块、无线通信模块、天线组成。其工作方式：先将数字水准仪无线传输部件连接数字水准仪的串口控制线的rs232接口，数据发送时，通过接口转换模块将输入的电信号进行电平的转换，再通过无线通信模块和天线进行信号的无线输出；数据接收时，天线接收到无线信号后、由无线通信模块处理，再由接口转换模块转换、通过rs232接口传输到数字水准仪。
电脑无线传输部件：如图6所示，是由usb接口、接口转换模块、无线通信模块、天线组成。其工作电源由电脑usb接口提供。其工作方式：先将电脑无线传输部件连接电脑usb接口。数据发送时，通过接口转换模块将输入的电信号进行电平的转换，再通过无线通信模块和天线进行信号的无线输出；数据接收时，天线接收到无线信号后、由无线通信模块处理，再由接口转换模块转换、通过usb接口传输给电脑。
数据采集器无线传输部件、数字水准仪无线传输部件、电脑无线传输部件、三者选用相同型号的无线通信模块和天线。
本实用新型只是改变现今地震水准观测记录处理系统连接方式，而不改变其观测方法和数据相关的处理程序。
本实用新型具体连接和使用流程如下：地震水准测量作业前，将数据采集器无线传输部件连接数据采集器通信接口。将数字水准仪无线传输部件连接数字水准仪的串口控制线rs232接口。
水准测量作业开始，先将数字水准仪对准标尺，数据采集器发送测量读数命令，命令通过数据采集器无线传输部件无线传输到数字水准仪无线传输部件，数字水准仪无线传输部件再将命令传给数字水准仪，数字水准收到命令读数后，将测量到的数据通过数字水准仪无线传输部件发送给数据采集器无线传输部件，数据采集器无线传输部件将接收到数据传输给数据采集器记录。
完成水准外业作业后，将数字水准仪无线传输部件关闭，将电脑的无线传输部件连接电脑usb接口。数据采集器再通过数据采集器无线传输部件和电脑无线传输部件连接，将数据传输给电脑进行计算处理。
本实用新型的优点和有益效果为，该实用新型在地震水准测量作业方式在观测方法和数据相关的处理程序不变情况下，实现测量设备数据传输从有线模式到无线模式的转变，摆脱了连接线的束缚。采用双信号切换模式（1、rs232信号模式；2、usb信号模式），使地震水准观测外业和内页工作之间仪器接口不用频繁插拔，有效保护仪器设备。
附图说明
图1为数据采集器通信接口特殊ieee1394母头接口示意图。
图2为本实用新型地震水准测量设备数据无线传输系统简图。
图3为数据采集器无线传输部件示意图。
图4为数据采集器无线传输部件通信接口特殊ieee1394公头及引脚示意图。
图5为数字水准仪无线传输部件示意图。
图6为电脑无线传输部件示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
具体实施例为：
一种地震水准测量设备数据无线传输系统：包括数据采集器无线传输部件、数字水准仪无线传输部件、电脑无线传输部件。
本实施例中水准仪无线传输部件：其rs232接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线相连。
该部件接口采用rs232接口公头，接口转换模块采用max3232或者max232芯片实现rs232电平与ttl电平信号转换，无线通信模块采用汇承hc-12无线模块。电源模块采用锂电池加稳压电路供电。
本实施例中数据采集器无线传输部件：通信接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线相连、电源模块提供各模块所需电源。
如图4所示，其通信接口为重新定义引脚的特殊ieee1394公头接口；其特殊ieee1394公头接口的引脚pin2定义为“gnd”、pin3定义为“rx”、pin4定义“tx”、pin5定义为“d-”usb数据线、pin6定义为“d ”usb数据线；将pin2、pin3、pin4三个信号作为rs232电平信号，利用max3232或者max232芯片实现rs232信号与tll电平信号的转换；将pin2、pin4、pin5，加上电源模块提供的 5v四个信号作为usb电平信号，利用pl2303或者cp2102芯片实现usb电平与tll电平信号的转换，通过开关电路实现rs232和usb信号的切换。当连接数字水准仪无线传输部件时使用rs232信号，当连接电脑无线传输部件时使用usb信号。无线通信模块采用汇承hc-12无线模块。电源模块采用锂电池加稳压电路供电。
本实施例中电脑无线传输部件：其usb接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线组成相连。
该部件接口采用usb接口公头，接口转换模块采用pl2303或者cp2102芯片实现usb电平与ttl电平信号转换，无线通信模块采用汇承hc-12无线模块。该部件的电源由电脑usb接口提供。
本实例具体连接和使用流程如下：地震水准测量作业前，将数据采集器无线传输部件切换到rs232信号模式，并连接数据采集器通信接口。将数字水准仪无线传输部件连接数字水准仪的串口控制线rs232接口。
水准测量作业开始，先将数字水准仪对准标尺，数据采集器发送测量读数命令，命令通过数据采集器无线传输部件无线传输给数字水准仪无线传输部件，数字水准仪无线传输部件再将命令传给数字水准仪，数字水准仪读数后将测量到数据通过数字水准仪无线传输部件发送给数据采集器无线传输部件，数据采集器无线传输部件将接收到数据传输给数据采集器记录。
完成水准外业作业后，将数字水准仪无线传输部件关闭，将数据采集器无线传输部件切换到usb信号模式，将电脑的无线传输部件连接电脑usb接口。数据采集器再通过数据采集器无线传输部件和电脑无线传输部件无线连接，将数据传输给电脑进行计算处理。
实施例对本新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。
1.一种地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：包括数据采集器无线传输部件、数字水准仪无线传输部件、电脑无线传输部件；
所述数据采集器无线传输部件与将数据采集器连接，数字水准仪无线传输部件与数字水准仪连接，电脑无线传输部件与电脑连接；
所述数据采集器无线传输部件与数字水准仪无线传输部件无线连接，实现数据采集器与数字水准仪器数据通信功能；
所述数据采集器无线传输部件与电脑无线传输部件无线连接，实现数据采集器与电脑之间数据通信功能。
2.根据权利要求1所述的地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：数据采集器无线传输部件是由通信接口、接口转换模块、无线通信模块、天线、电源模块组成；通信接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线相连、电源模块提供各模块所需电源。
3.根据权利要求1所述的地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：数字水准仪无线传输部件是由rs232接口、接口转换模块、无线通信模块、天线、电源模块组成；rs232接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线相连、电源模块提供各模块所需电源。
4.根据权利要求1所述的地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：电脑无线传输部件是由usb接口、接口转换模块、无线通信模块、天线组成；usb接口与接口转换模块相连、接口转换模块与无线通信模块相连、无线通信模块与天线组成相连。
5.根据权利要求2所述的地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：数据采集器无线传输部件是由通信接口和接口转换模块采用双信号切换模式，实现rs232或者usb信号作为输入输出信号的切换。
6.根据权利要求2或者5所述的地震水准测量设备数据无线传输系统，其特征在于：数据采集器无线传输部件的通信接口为重新定义引脚的特殊ieee1394公头接口；其特殊ieee1394公头接口的引脚pin2定义为“gnd”、pin3定义为“rx”、pin4定义“tx”、pin5定义为“d-”usb数据线、pin6定义为“d ”usb数据线；将pin2、pin3、pin4三个信号作为rs232电平信号；将pin2、pin4、pin5，加上电源模块提供的 5v四个信号作为usb电平信号。
技术总结