[發明專利]一種高密度電法儀的增強型電極轉換裝置

無效

• 申請號: 200910066635.0
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101498791A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 王君;宗發保;羅冰;趙靜;梁冰;凌振寶
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地球物理勘探儀器中的一種高密度電法儀的增強型電極轉換裝置，其應用于 高密度電法探測領域。

背景技術

傳統電法儀的供電電極A、B，測量電極M、N由各自獨立的四根電線分別連接，每測量 完一點，都需要人工將其搬移到下一個測量點。為了提高測量效率，有人設計了一種新的布 極方式，其在一個剖面上一次性的布上幾十個電極，主機和人通過電極轉換器選擇各個電極。 為了適應高密度電法的需要，基于總線的分布式電極轉換系統應求而生。

200410014020.0專利“分布式并行智能電極電位差信號采集方法和系統”和2006年3 月《煤炭科學技術》“并行采集電法儀器的研制”一文中，同樣介紹了一種電法儀器及其電極 轉換方法，儀器設計為2級單片機主從結構，由控制板主機和采集板從機組成，每塊采集板 帶有8個可用電極，整個儀器最大可帶電極為64個。其2級單片機主從結構，使得在布置電 極時，相當于在各電極之間都需要布置兩組連接導線，RS232串口通訊，電極最大距離受到 限制，并且連線多、成本高、布置電極麻煩、效率低。

01205376.7專利“新型分布式高密度電測儀”介紹了一種電法儀器及其另外一種電極 轉換方法，其電極轉換方法實現了少于10芯電纜連接、連接的電極數量原則上不限，但從其 權利要求和附圖中可看到，其電極轉換部分由邏輯控制電路、驅動電路、切換開關順序連接， 沒有控制信號反饋方式，這將使得每個分控器要提前設置一個編號，這勢必在幾百個分控器 設置連接中分控器的序號不能弄錯，需要嚴格按照各分控器的編號順序布極，在測量中若某 處出現了故障(如某處總線斷開，從機失效等)都需要人工檢查故障及其位置，這都使得這 種方法的靈活性、智能型較差，操作麻煩。電極轉換部分由邏輯控制電路、驅動電路、切換 開關順序連接，從電路原理來看，使用通用電路，不可能實現較多電極的長距離的測量。

91217557.5專利“多路電極轉換器”，采用機械多路開關進行電極連接轉換，可靠性高， 但其連接的電極數量受到開關觸點數量的限制，并且在多電極時其連線太多。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述現有技術的不足，尤其是提供一種增強型分布式電極轉換 裝置，其電極之間只用一條多芯電纜連接，電極之間進行互聯，即各從機采用串接的形式連 接，便可覆蓋整個測量剖面，其布極時靈活方便，而且系統自動為各從機編號，系統能自動 檢測故障及其位置。

本發明的目的是通過以下方式實現的：本裝置包括如下主要部分

a)、主機，向第一從機發出控制指令；

b)、從機，接收來自主機或上級從機的控制指令，分析和執行后再將指令轉發給下級從 機或反饋給主機或上級從機；

c)、電極D，與從機一一對應；

d)、主電纜，用于主機、從機和上下級從機之間的連接，包含電源線、測量線和通信線。

主機主要由計算機(或工控機)及相應的標準電法勘探儀器的電路組成。主機包括標準電 法勘探儀器的通用電路以及與從機聯系的接口電路，對從機發送控制命令、接收從機反饋信 號等部分。

主電纜由8芯以上電線組成，主要作用是信號傳輸；電極連接和根據主機的命令進行電 極轉換和數據采集、傳輸。由于是一根電纜覆蓋所測量的剖面，并且使用微機進行控制，使 得每一個電極D都可能成為電法勘探測量的A，B，M，N極。

主機與從機、從機與從機間通過連接器插頭J、K分別用多芯電纜連接。各從機對應的電 極D按電法勘探測量的要求與大地相接。從機的數量至少有四個，原則上從機數量沒有上限 的限制。

每個從機處有一個從機處理器、兩個雙向串行接口、一組繼電器P、一個電極D和兩個 電纜接口J、K及相應的電源處理電路。

從機中串行接口I連接多芯電纜的通訊信號線，接收主機或前一從機的指令信號，送給 本從機處理器，從機處理器按指令信號要做的工作是，可以對本從機編號并存儲、分析指令 信號后送給串行接口II控制下一從機、對主機或上一從機反饋本從機測量及狀態信號、或本 從機給出驅動信號通過驅動電路驅動繼電器組P的一個繼電器導通，使得多芯電纜中A，B， M，N的一條與電極D相連接。