用于软件测试的分布式地震仪模拟系统及软件测试方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探仪器软件测试技术领域，特别涉及一种用于软件测试的分布式地震仪模拟系统及软件测试方法。

背景技术

在分布式地震仪的数据采集软件的开发及使用过程中，需要对数据采集软件进行测试和演示，而在测试和演示过程中，数据采集软件需要同分布式地震仪进行通信，来控制分布式地震仪的工作流程并获取采集到的数据。

现有技术中，对数据采集软件的测试和演示是使用真实的地震仪采集设备来进行，这种方式具有如下缺点：一是，由于分布式地震仪由多个采集站、交叉站等设备组成，在测试时需要的设备数目比较多，因此会面临采集设备数目不够、管理困难等问题。二是，在地震仪硬件和上位机软件同时开发时，在硬件尚未稳定的情况下，也会面临没有硬件可供联机测试的情况，从而影响软件的开发效率和进度。三是，现有技术中，对上位机数据采集软件的演示和教学是通过说明书或视频的方式进行的，如果要实际的操作软件必须要有硬件设备的支持，使用起来不方便、灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于软件测试的分布式地震仪模拟系统及软件测试方法，以解决现有的分布式地震仪数据采集软件的测试和演示不方便的问题。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：提供一种用于软件测试的分布式地震仪模拟系统，该系统包括依次连接的参数设置模块、数据生成模块以及通信模块，其中，数据生成模块与通信模块进行双向通信；

参数设置模块用于设置模拟参数并将模拟参数发送至数据生成模块，其中，模拟参数包括分布式地震仪系统拓扑结构信息和地震波场模拟的参数；

数据生成模块基于参数设置模块中设置的模拟参数，通过通信模块与分布式地震仪数据采集软件进行双向通信以对分布式地震仪数据采集软件进行测试。

第二方面，提供一种应用上述基于软件测试的分布式地震仪模拟系统的软件测试方法，该方法包括：

通过所述的分布式地震仪模拟系统来设置软件测试所需的模拟参数，其中，模拟参数包括分布式地震仪系统拓扑结构信息和地震波场模拟的参数；

分布式地震仪数据采集软件与所述的分布式地震仪模拟系统建立通信；

基于所述的分布式地震仪模拟系统对分布式地震仪数据采集软件进行测试。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过模拟分布式地震仪对分布式地震仪数据采集软件进行测试，避免使用实体的分布式地震仪设备进行测试所面临的各种弊端，比如设备数目不够、管理困难等问题。

附图说明

图1是本发明一实施例中的用于软件测试的分布式地震仪模拟系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中的分布式地震仪系统的拓扑结构图；

图3是本发明一实施例中的另一用于软件测试的分布式地震仪模拟系统的结构示意图；

图4是本发明一实施例中的采用上述分布式地震仪模拟系统进行软件测试的方法的流程示意图；

图5是本发明一实施例中的采用上述分布式地震仪模拟系统进行软件测试的系统的结构示意图；

图6是本发明一实施例中的步骤S1的细分步骤的流程示意图；

图7是本发明一实施例中的步骤S3的细分步骤的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图7，对本发明做进一步详细叙述。

如图1所示，本实施例公开了一种用于软件测试的分布式地震仪模拟系统，该系统包括：依次连接的参数设置模块10、数据生成模块20以及通信模块30，其中，数据生成模块20与通信模块30进行双向通信；

参数设置模块10用于设置模拟参数并将模拟参数发送至数据生成模块20，其中，模拟参数包括分布式地震仪系统拓扑结构信息和地震波场模拟的参数；数据生成模块20基于参数设置模块10中设置的模拟参数，通过通信模块30与分布式地震仪数据采集软件进行双向通信以对分布式地震仪数据采集软件进行测试。

具体地，分布式地震仪和地震波场的模拟参数包括分布式地震仪系统的拓扑结构信息以及进行地震波场模拟所需要的参数。其中，如图2所示，分布式地震仪系统的拓扑结构包括主控站、多个交叉站、多个采集站和多个地震检波器，相邻的采集站通过大线电缆连接，大线上引出多个接头连接检波器，交叉站连接上级交叉站，最后一级交叉站连接主控站。而设置分布式地震仪的模拟参数所要模拟的就是地震仪的组成，即采集站和交叉站的数目和连接方式，另外采集站的通道数、通道间距、设备编号、电压值以及温度值等参数可根据实际情况的需要进行设置或使用默认值。地震波场模拟所需要的参数包括地层速度模型、地层密度、波形的种类等参数。通过使用这些参数可以模拟两层水平层状介质地质模型的反射波、折射波、直达波和面波的时距曲线，以供采样数据生成单元22使用。

具体地，如图3所示，参数设置模块10包括系统拓扑结构设置单元11和地震波场模拟单元12；拓扑结构设置单元11用于设置分布式地震仪系统的拓扑结构；地震波场模拟单元12用于设置模拟地震波场的参数。

具体地，如图3所示，数据生成模块20包括初始化数据生成单元21、采集数据生成单元22、监控数据生成单元23和自检数据生成单元24；

初始化数据生成单元21使用参数设置模块10中设置的模拟参数生成初始化数据；

采样数据生成单元22使用参数设置模块10中设置的模拟参数以及接收到的采集命令中的采集参数生成采样数据；

监控数据生成单元23用于监控分布式地震仪模拟系统的工作状态并生成监控数据；

自检数据生成单元24用于生成分布式地震仪硬件自检测试数据。

具体地，如图4、图5所示，本实施例公开了一种应用上述分布式地震仪模拟系统的软件测试方法，该方法包括如下步骤S1至S3：

S1、通过所述的分布式地震仪模拟系统设置软件测试所需的模拟参数，其中，模拟参数包括分布式地震仪系统拓扑结构和地震波场模拟的参数；

S2、分布式地震仪数据采集软件与所述的分布式地震仪模拟系统建立通信；

S3、基于所述的分布式地震仪模拟系统对分布式地震仪数据采集软件进行测试。

具体地，如图6所示，步骤S1包括如下细分步骤S11至S12：

S11、通过拓扑结构设置单元11设置分布式地震仪系统的拓扑结构，其中，拓扑结构包括采集站和交叉站的数目以及连接方式、采集站的通道数、通道间距、编号、电压值以及温度值；

S12、地震波场模拟单元12设置进行地震波场模拟的参数，包括虚拟工区地层速度模型以及待模拟的波形类型。

具体地，如图7所示，步骤S3包括如下细分步骤S31至S36：

S31、分布式地震仪数据采集软件通过通信模块30发送数据初始化指令至初始化数据生成单元21；

S32、初始化数据生成单元21根据接收到的初始化指令对拓扑结构设置单元11设置分布式地震仪系统的拓扑结构进行初始化；

S33、分布式地震仪数据采集软件通过通信模块30发送采集指令至采集数据生成单元22，所述的采集指令携带有积极道和炮点的位置信息；

S34、采样数据生成单元22根据采集指令中携带的积极道和炮点的位置信息以及地震波长模拟单元12中设置的模拟数据，生成地震波模拟采样数据，并将生成的地震波模拟采样数据返回至分布式地震仪数据采集软件完成采集功能测试，其中，模拟数据包括虚拟工区地层速度模型以及待模拟的波形类型；

S35、分布式地震仪数据采集软件通过通信模块（30）发送系统监控指令至监控数据生成单元（23）；

S36、监控数据生成单元（23）根据接收到的系统监控指令生成模拟的环境噪声数据并返回至分布式地震仪数据采集软件完成系统监控功能的测试。

S37、分布式地震仪数据采集软件通过通信模块（30）发送硬件自检测试指令至自检数据生成单元（24）；

S38、自检数据生成单元（24）根据接收到的硬件自检测试指令生成自检测试波形数据并返回至分布式地震仪数据采集软件完成硬件自检功能的测试。

需要说明的是，在实际应用中，分布式地震仪数据采集软件需要定时的获取各个采集站的电压和噪声信息，对分布式地震仪的工作过程进行监控，以确保分布式地震仪处于正常的工作状态。可以根据监控数据生成单元23返回的监控数据对分布式地震仪数据采集软件的监控功能进行测试。

具体地，分布式地震仪数据采集软件可以采集分布式地震仪的硬件状态信息，在实际应用中，一般在分布式地震仪的采集站中设置DAC芯片，DAC芯片用于生成特定的正弦波或其他的标准波形。分布式地震仪数据采集软件通过对采集到的这些波形进行分析，可以了解分布式地震仪采集站的每个采集通道的性能状态。本实施例中就是通过分布式地震仪模拟系统返回的硬件自检状态数据，对分布式地震仪数据采集软件的硬件自检功能进行测试。

下面对本实施中的应用分布式地震仪模拟系统进行软件测试的使用过程进行描述：

（1）将分布式地震仪数据采集软件的通信客户端连接到分布式地震仪模拟系统的通信模块30；这里只需要将分布式地震仪数据采集软件的连接地址修改为分布式地震仪模拟系统的IP地址，连接成功后，分布式地震仪模拟系统即可通过通信模块30与分布式地震仪数据采集软件进行通信。

（2）在分布式地震仪模拟系统的界面上设置所需要模拟的分布式地震仪的拓扑结构以及地震波场模拟所需要的参数。

（3）采集软件下发初始化指令至分布式地震仪模拟系统，并将分布式地震仪系统返回的初始化数据进行解析并显示。

（4）通过分布式地震仪模拟系统对分布式地震仪数据采集软件的各项功能进行测试。

本发明通过采用分布式地震仪模拟系统对分布式地震仪数据采集软件进行测试，避免了实用实体的分布式地震仪设备进行测试具有的多种弊端，本发明具有的技术效果如下：

（1）避免了实用实体的分布式地震仪设备进行测试出现的采集设备数目不够、管理困难的问题。

（2）不需要依靠硬件进行联机测试，提高了软件开发的效率。

（3）不需要依靠硬件设备进行分布式地震仪数据采集软件的教学和演示，使用灵活方便。