[發(fā)明專利]一種用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110357818.5
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102404764A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設計）人: 崔益安;劉海飛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W84/18;H04B17/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)，其特征在于，包括無線觀測網(wǎng)絡與遠程控制端設備；無線觀測網(wǎng)絡與遠程控制端設備無線通信連接；無線觀測網(wǎng)絡布置在觀測區(qū)；

無線觀測網(wǎng)絡由數(shù)據(jù)匯集節(jié)點和多個傳感器節(jié)點組成；相鄰的傳感器節(jié)點通過無線通信鏈路通信連接；數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點與臨近數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點的傳感器節(jié)點通過無線通信鏈路通信連接；

傳感器節(jié)點獲取E_x、E_y、H_x、H_y和H_z中的任1個或2個分量；其中，E_x和E_y分別為傳感器節(jié)點所在的觀測點處的電場強度的x分量和y分量；H_x、H_y和H_z分別為傳感器節(jié)點所在的觀測點處的磁場強度的x分量、y分量和z分量，傳感器節(jié)點還獲取所在測點的空間坐標信息。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器節(jié)點包括控制模塊、采集模塊、GPS模塊、電源模塊和通信模塊；采集模塊、GPS模塊、電源模塊和通信模塊均與控制模塊連接；采集模塊包括傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器，傳感器為電極或磁棒。

3.根據(jù)權利要求2所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點包括控制處理模塊、存儲模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊和電源模塊；所述的存儲模塊、本地通信模塊、遠程通信模塊和電源模塊均與控制處理模塊連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)，其特征在于，遠程控制端設備中具有歸一網(wǎng)格化處理單元，該歸一網(wǎng)格化處理單元基于插值將測區(qū)內(nèi)隨機分布的觀測數(shù)據(jù)進行歸一網(wǎng)格化。

5.一種用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法，其特征在于，采用權利要求4所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測系統(tǒng)；用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法包括以下步驟：

步驟1：數(shù)據(jù)獲取并傳輸：傳感器節(jié)點采集觀測數(shù)據(jù)和空間坐標信息，并將該觀測數(shù)據(jù)和空間坐標信息通過無線通信鏈路經(jīng)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點傳輸?shù)竭h程控制端設備，所述的觀測數(shù)據(jù)為E_x、E_y、H_x、H_y和H_z中的任1個或2個分量；

步驟2：遠程控制端設備將接收到的觀測數(shù)據(jù)和空間坐標信息基于插值進行歸一網(wǎng)格化處理，獲得歸一化三維探測數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權利要求5所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法，其特征在于，還包括步驟3：計算視電阻率：遠程控制端設備基于所述的歸一化三維探測數(shù)據(jù)計算視電阻率，完成三維電磁勘探。

7.根據(jù)權利要求6所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法，其特征在于，傳感器節(jié)點采集的觀測數(shù)據(jù)為E_x和H_y；空間坐標信息為GPS數(shù)據(jù)；

視電阻率計算采用卡尼亞視電阻率計算公式：ω是被測信號的角頻率；μ是大地的磁導率。

8.根據(jù)權利要求6所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法，其特征在于，傳感器節(jié)點采集的觀測數(shù)據(jù)為E_x和H_y；空間坐標信息為GPS數(shù)據(jù)；視電阻率計算采用波區(qū)視電阻率計算公式：式中r為觀測點到電偶源的距離，I為電偶源電流強度，dL電偶源長度，為觀測點與電偶源的夾角。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的用于三維電磁勘探的無線網(wǎng)絡觀測方法，其特征在于，

數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點與傳感器節(jié)點之間以及傳感器節(jié)點之間采用數(shù)據(jù)包通信，數(shù)據(jù)包包括以下字段：傳感器節(jié)點標識碼、GPS坐標、采集時間和觀測數(shù)據(jù)。