[發明專利]一種多頻激電儀接收機及其大地電位差響應信號處理方法

有效

• 申請號: 201310028570.7
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103116187A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 何繼善;王永兵;李祥;尹文斌;楊振
• 申請（專利權）人: 湖南繼善高科技有限公司
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及一種電法物探儀器及其信號處理方法,特別是一種多頻激電儀接收機及其大地電位差響應信號處理方法。?

背景技術

目前，公知的物探儀器主要是基于電法、磁法、重力、地震這四種方法。電法和磁法多用于固體礦產的勘探，地震多用于石油勘探。電法勘探是通過兩個（或更多）供電電極向地下供入直流電流，通過兩個直流電極測量大地的電位差響應并計算視電阻率、相移等參數的方法。但是，很多的電法物探儀器接收機由于采用了模擬檢波方法，從而使得整個儀器的體積、質量變大，成本增加，保密性降低，野外施工難度加大，而且，受模擬器件的影響，整機的溫度效應、精度、一致性、抗干擾能力等方面也存在一定的不足；不僅如此，這些電法儀器接收機的頻率類型單一、功能單一，使得其對礦與非礦的分辨率較低，對不同作業環境下選擇不同功能的靈活性較低。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種多頻激電儀接收機及其大地電位差響應信號處理方法，大大減小儀器的體積、減輕儀器的重量、提高儀器的保密性，從而使得野外施工變得更加方便、輕松，提升該類儀器的性能，提供多種頻率類型，提高儀器的礦物質分辨率和使用的靈活性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種多頻激電儀接收機，包括GPS模塊、液晶屏、輸入模塊，還包括集成在從控制板上的前置調理模塊、采集緩沖模塊、從控制器、第一電源模塊，以及集成在主控制板上的主控制器、液晶屏驅動模塊、通信模塊、存儲模塊、第二電源模塊；所述第一電源模塊為所述前置調理模塊、采集緩沖模塊、從控制器提供電源；所述前置調理模塊、采集緩沖模塊、從控制器依次雙向連接；所述第二電源模塊為所述主控制器、液晶屏驅動模塊、通信模塊、存儲模塊提供電源；所述主控制器與所述液晶屏驅動模塊、通信模塊、存儲模塊、主控制器雙向連接；所述GPS模塊與所述主控制器、主控制器雙向連接；所述液晶屏驅動模塊與所述液晶屏、輸入模塊雙向連接；所述通信模塊上設有連接計算機的接口。

采用主-從控制器的結構模式，在從控制器和主控制器中，應用計算機高級語言構建FFT算法單元，大地的電位差響應經由前置調理電路后，在GPS模塊的配合下，通過A/D轉換器將該響應的數字化信息進行FIR濾波后送入從控制器中的FFT算法單元。在主控制器中，經FFT算法單元能夠得到大地的電位差響所包含的頻譜信息，據此頻譜信息，結合數字化補償方法、校驗等處理，根據物探電法視電阻率、相移等計算公式得到礦物質的視電阻率、相移等參數，并將這些參數顯示在液晶屏上，也可以存儲到外部存儲器上，或者傳輸到PC機上。

一種多頻激電儀接收機處理大地電位差響應信號的方法，該方法為：

1）大地電位差響應信號傳入從控制板前置調理模塊，經前置調理模塊處理后的信號送入A/D轉換器，轉換成數字信號；

2）從控制器在GPS同步信號的控制下開始收集上述數字信號，并存入緩沖區；

3）收集包含4096個A/D轉換結果的數據包后，將所收集的數據包依次進行FIR、IIR、中位值平均濾波；

4）利用FFT算法對濾波后的數據進行加窗運算；

5）提取大地電位差響應信號所包含的有效頻譜數據，并將所述頻譜數據發送到主控制器，返回1），直至收到停止命令；

6）主控制器接收到開始命令后，讀取存儲模塊里的溫度補償數據和校驗補償數據，通過所述溫度補償數據、校驗補償數據和有效頻譜數據，計算礦物質的幅值、視電阻率、相移、視幅頻率參數；

7）將運算結果顯示在液晶屏上，并繪制誤差曲線、相移趨勢曲線、視幅頻率趨勢曲線、電壓趨勢曲線、視電阻率趨勢曲線；

8）將運算結果寫到存儲模塊；

9）讀取步驟8）中的存儲模塊數據并將其發送到PC機。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為：本發明儀器的體積較小、重量較輕、保密性較高，從而使得野外施工變得更加方便、輕松，改善了該類儀器的性能，能提供多種頻率類型，本發明的方法能處理多種頻率類型的大地電位差響應信號，提高礦物質分辨率和使用的靈活性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例結構框圖；

圖2為本發明一實施例前置調理電路結構框圖；

圖3為本發明一實施例阻抗變換電路原理圖。

具體實施方式