[發明專利]瞬變電磁檢測儀主控系統及其使用方法

無效

• 申請號: 201210182722.4
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102707659A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 趙德群;彭博;孫光民;傅博;韓東閣;姚旭;楊楊;鄭鯤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01V3/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆;曾章沐

技術領域

本發明涉及儀器儀表技術領域，特別涉及瞬變電磁檢測儀主控系統及其使用方法。

背景技術

瞬變電磁檢測儀利用瞬變電磁原理進行地質檢測等應用，包括發射系統，放大器系統和接收采集系統，接收采集系統中具有主控系統，現在常用的瞬變電磁檢測儀的接收采集系統主要使用單片機作為主控系統。在使用現有的瞬變電磁檢測儀主控系統時，首先通過發射系統給檢測對象處發射一個檢測信號，在遇到特定介質之后會產生新的磁場，在新磁場的作用下會產生新的信號反饋給接收采集系統。需要進行信號浮點放大的情況下，放大器系統首先對比較弱的信號進行浮點放大，之后接收采集系統會執行接收采集指令。這時，接收采集系統中的主控系統，也就是所述的單片機開始執行對新信號的處理指令，通過接收轉換單元對反饋回來的新信號進行接收采集并轉換成數字信號，再傳送給中央處理器CPU、中央處理器CPU在處理和傳送數字信號時將隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM作為緩存單元、最終數據傳輸單元接收到中央處理器CPU傳送過來的最終數字信號指令，將其轉換成上位機識別的格式傳送給上位機，上位機再進行下一步的數據處理。在單片機系統中所有的執行單元通過一個系統程序完成。

但是，當單片機中增加功能單元時，相當于單片機的系統程序中增加了新的指令。因為單片機的運算能力較弱，在程序中增加新的指令導致單片機的運行明顯減慢，從而導致主控系統對數據采集的整體速度明顯降低。

發明內容

本發明提供的瞬變電磁檢測儀主控系統，能夠使在主控系統中增加功能單元時，主控系統進行數據采集的速率不會明顯降低。

本發明還提供瞬變電磁檢測儀主控系統的使用方法。

本發明的技術方案是這樣實現的，包括：接收轉換模塊，中央處理模塊，存儲模塊和最終數據傳輸模塊；

所述接收轉換模塊，用于將外部傳來的模擬信號轉換為數字信號；

所述中央處理模塊為復雜可編程邏輯器件（CPLD），用于采集所述數字信號并將其存儲在所述存儲模塊中；

所述存儲模塊，用于存儲所述的中央處理模塊采集到的數字信號；

所述中央處理模塊對所述數字信號的采集和存儲完畢之后，再次調取需要上傳給所述最終數據傳輸模塊的數字信號，暫存在所述中央處理模塊中；

所述最終數據傳輸模塊，用于采集暫存在所述中央處理模塊中的數字信號，將所述數字信號轉換成上位機能夠接收的格式，再傳送給上位機。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統中，在所述接收轉換模塊接收轉換外部傳送回來的信號之前，所述中央處理模塊先對外來信號的浮點進行放大倍數和放大時間的檢測。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統中，所述接收轉換模塊對外來信號的采集速率根據外界信號自身回傳的衰減頻率來調制，最高采集速率為1M；所述存儲模塊的存儲速率根據所述中央處理模塊對所述數字信號的采集速率確定，最大速率為1M。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統中，所述中央處理模塊還用于控制所述接收轉換模塊對數字信號的采集速率和采集點數，以及用于控制所述控制存儲模塊的存儲速率和存儲量。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統中，所述中央處理模塊接收所述的上位機經所述的最終數據傳輸模塊傳來的控制字指令，對其解析，然后針對所述指令產生相應的時序控制信息和時間段信息，進行發射系統、放大系統、存儲模塊及接收轉換模塊的控制，從而進行瞬變電磁信號的采集工作；

所述中央處理模塊根據對所述數字信號的采集，發送狀態信息給所述上位機，所述上位機接收到狀態信息，判斷所述中央處理模塊對于數字信號的采集是否完成；

所述最終數據傳輸模塊傳送所述數字信號給所述上位機之前，先將所述數字信號格式轉換成所述上位機能夠識別的格式，之后再傳送給所述上位機。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統的使用方法包括，在使用該瞬變電磁檢測儀時，首先所述上位機給所述中央處理模塊發送控制字指令，所述中央處理模塊接收到所述指令之后，根據所述指令使用發射機給探測對象處發射一個探測信號，當遇到特定介質會有反射信號返回給所述檢測儀主控系統。

進一步地，前述的瞬變電磁檢測儀主控系統的使用方法包括，所述的檢測儀在接收信號時，首先，所述中央處理模塊對外部回傳回來的信號進行檢測，判斷其是否需要進行浮點放大；

所述中央處理模塊檢測過的外部信號，所述接收轉換模塊對其進行接收，轉換成所述中央處理模塊識別的數字信號。