无线分布式采集系统通常用于采集在复杂的环境中的地理地震数据的，但随机性和可用的地震传感器的不确定性对的数据采集显著冲击地震波。速度传感器的姿态的自校正的方法，提出了一种可以消除传感器的安装位置的影响，提高地震数据的质量。主C8051F020作为核心控制器，MEMS传感器模块用于收集地震波数据，并将该无线数据传输是通过无线的Xbee RF模块进行的？亲和地震传感器系统中的无线网络的设计。果表明，该系统可以执行无线数据采集和收集到的数据，这是很有价值的用于通过地震波在复杂的环境中的数据采集领域中的应用的执行校正。度的修正; MEMS传感器;无线网络;数据采集;地震传感器中图分类号：TN915？ 34; TP212.9文件编号：A货号：1004？ 373X（2017）08？ 0137？ 04设计而不与姿势修正无线地震传感器网络？张佳田，赵宏伟，闫ZhengguoAbstract：由于在复杂的地理环境，地震传感器的随机性和不确定性的无线分布式采集系统主要用于地震数据采集有很大的影响获取关于地震波，对于加速度传感器的自姿势校正的方法的数据，提出了以消除对传感器的安装位置的影响，提高地震数据的质量一种用于无线网络的地震传感器系统的设计，这需要C8051F020主控制器心脏，使用MEMS传感器模块，用于获取地震波数据，并采用的XBee RF模块，而不线？临来传输无线数据。示该系统可以获取无线数据并将所收集的数据执行所述姿势修正，并具有用于在复杂的环境中的地震波数据采集领域中的应用价值。键词：矫正姿势; MEMS传感器;无线网络;地震传感器引言对于复杂的环境，地震资料的收集是因为表面形貌的复杂性和地下结构，地理环境的特殊性非常困难。震对象日趋复杂，传统的地震设备不能满足抗震要求，这也带来了技术和设备的进步和发展的严重问题地震勘探[1？ 2]。年来，随着MEMS传感器技术的飞速发展（微？机电系统），无线通信，集成的片上系统（SoC）和低功耗嵌入式技术，该技术地震勘探成果在减少能源消耗和降低的成本。物的布局是小，并且扩展性好等[3]。
MEMS加速度计比传统的地震检波器中的频率响应和噪声方面较好，但随机性和可用的地震传感器的不确定性对地震数据采集的一个重要影响，如要求的更严格对于传感器的位置。振动干扰低，等等。[4]。前，大多数更正国家和国际地震传感器需要外部援助，这在实际应用中传感器的配置变得非常复杂。如，各国专家在光学精密分度头安装加速度计和传感器参数，以保持平行加速计的敏感轴的分度头，以减少进行比较校准安装误差[5]。些专家使用校准精度帧直角校准加速度传感器[6]。解决此问题，加速度传感器的姿态的自动校正方法，提出了：基于所述加速度传感器的自动校正方法地震传感器的无线网络终于可以消除位置的影响安装加速度传感器。速度传感器是目前用于地震勘探的主要方法的姿态校正方法是在过程基于地震纵波的传统方法，但随机性和地震传感器的无线网络的不确定性当前部署偏转由地震波收集的纵波分量。文提出了根据基于纵波有关的加速度计的姿势的自校正的方法，能够自动识别coordonnées.Le传感器的安装和旋转校正的方向加速度校正可以消除传感器安装位置的影响。速度传感器的姿态校正的具体步骤：确定安装的方向，选择垂直坐标传感器的轴的坐标系模拟图，如图1。地震传感器的安装位置与重力加速度方向之间的角度是α，重力加速度为X，Y。
z轴坐标产生的投影分量和关系如下：被选择为参考方向的坐标与所述最小角轴线，也就是说，具有最大的轴重力加速度投影是参考方向。中GX，GY和GZ是重力加速度在x模式，y和z处于静止状态，并且G是在休息的重力加速度的值; A被对应于最大GX，GY和GZ的轴向方向，即选择的参考方向; GA是重力对参考轴的加速度的分量的模量。正坐标旋转可以从静止和运动期间的加速度值的相似性运动期间导出由于基准轴和重力加速度之间的恒定角停止。标旋转模型在图2中所示G是重力加速度符的值，GA是在基准轴的重力加速度的分量的模量，g为值GA后的加速度计和位移的加速度是所选择的参考轴。时的加速度值。中。
速度计的两个状态中的GA和GA的值当参考轴是固定的，并且在运动中被分别测量。为它是恒定的，它可以得出结论，等式（2）之间的关系给出了固定在运动的状态下的加速度传感器的值：使用校正系数时，校正数据是由校正系数校正和校正数据进行校正。过减去重力加速度的值而获得的实际加速度值如下：可使用等式（4）来执行加速度传感器的姿态的自动校正，和数据收集被转换成更精确的数据。系统的设计是基于加速度传感器设计具有姿态的校正功能的无线网络传感器系统的姿态的自动校正方法，包括：获取单元地震无线和上控制hôte.L’unité计算机控制单元发送的控制命令，并经由上述无线模块无线地接收的信息。地震采集，地震采集单元的无线网络的单元上载的数据采集，主要由一个电源模块，主控制器MCU模块，一个模块的MEMS传感器和无线模块。源模块提供主控制器和每个模块3.3 V.无线模块的DC电压来执行所述获取单元和所述计算机hôte.Le主控制器模块之间的无线通信负责控制任务和整个系统的数据处理，而MEMS传感器模块负责收集的地震数据。
于图3中的地震传感器系统的无线网络的框图，在该MEMS传感器系统中使用的MEMS传感器模块是ADXL343，数字输出的加速度计和3轴低g与高分辨率的10-13位，具有±2G，恒温阀芯±4g的的测量范围±8克或±16克。选的扩展电源特性：2.0〜3.6 V，10000克高度，工作温度范围为-40至85℃的耐冲击性它的特点是它的小尺寸，其能耗低，其以最小化主控制器的功率消耗使用FIFO（先入先出）的32位集成存储器管理系统。统将进入加速度传感器，并且经由SPI数字输出数据接口是在以16位互补的形状。控制器的接口电路的设计选择C8051F020微处理器作为系统的主控制芯片。芯片采用CIP微控制器的心脏？ 51 Cygnal公司的专利，与标准组的8051级微控制器的指令，一个宽的工作温度范围，低功率消耗，多个省电模式和停止完全兼容，和富可连接到大量的数字或模拟装置，以满足系统设计要求中断的源。计C8051F020主控制器和外围接口电路示于图4中。
控制器和MEMS传感器模块经由SPI接口连接，并且在主控制器通过一个串行端口无线模块进行通信。线模块还支持备用操作模式，操作模式的选择由主控制器到SLEEP_RQ销模块控制。无线模块系统采用的无线传输系统采用ZigBee技术。ZigBee是一种无线通信技术用短，成本低，低功耗，高数据传输的可靠性和自组织网络。7]无线模块是来自地震传感器的发送数据的不fil.Le无线模块的关键元件选择RF传输模块，而不的Xbee线？亲开发和美国DIGI公司，这使功耗低，操作简便，可靠，可靠的传输，低数据率等制造设有该芯片具有-100分贝，2.8的电源电压到3.4V和所述电路设计的一个3.3V电源的接收灵敏度。行到USB模块为了实现无线模块和更高计算机的接收端之间的通信的功能，恒温阀芯选择所述接口电路USB到串行端口的方便的接口和高集成。CP2102芯片使USB（D-和d ）与无线模块（TXD和RXD）的串行通信端口的发射端之间的数据通信。述USB到串行接口电路CP2102的示意图被示出在图5的软件设计系统的主要流程图给出在图6中，主计算机发送命令给无线模块模式广播，只有其数字对应被用于采集和校正传感器。处理控制，地震传感器等待下载指令和下载有效数据。MEMS传感器的自动采集和校正程序的框图被示出在图7首先，等到传感器被初始化时，读轴向加速度Gx，GY，GZ的时这三个值传感器会被终止;服用GX，GY和GZ的绝对值用于比较大小，选择最大的值的轴向值取作轴向基准方向，则最大值被存储为纵向地震波数据，所述轴传感器接触也有一个方向，并根据该数据的正和负的关系进行方向校正，校正系数被传感器和保存的校正方法计算：读轴向数据时所述传感器的参考处于运动中，并使用校正系数被转换的校正数据。验分析系统已被调试，然后进行校准实验，收集加速度符的值来分析校正处理的结果，在该实验中所使用的同样的每个组的数据。
数据格式的MEMS传感器是左对齐，具有±4克的测量范围，则输出是十六进制补体和传感器的分辨率为7.8毫克/ LSB。实验中，加速度传感器被放置在所述八个集合静止收集传感器中的任何位置和加速度值是随机选择的。感器的校准后的实验数据示于表1中。
1的数据收集的实验数据表明，实验样本数据的平均值为1.051〜76克，其是接近重力加速度;总体标准偏差的方差为0.000 32，指示该数据的分散性降低。此，地震传感器的自动校正的算法可以消除加速度传感器的安装位置的影响。论为了进一步提高数据质量MEMS加速度计，所述加速度计的测定误差应该被最小化和加速度计安装误差对所获取的数据产生重要影响。本文中，与姿态的自动校正的地震传感器系统中的无线网络的设计，它可自动识别安装方向和校正收集的数据。系统具有以下特点：低功耗，低成本，介绍页面，良好的可扩展和高精确捕获，在地震勘探领域有一定参考价值。
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