[發明專利]陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201310442803.8
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103472485A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 林君;薛開昶;范鵬;周逢道;劉長勝
• 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: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

1.一種陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置，其特征在于，是由發射單元T與大地負載L連接，大地負載L經大地分別與接地電極1、2、3～n連接，接地電極1、2、3～n分別與接收機R1、R2、R3～Rn連接，接收機R1、R2、R3～Rn分別與監測單元M連接構成。

2.按照權利要求1所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置，其特征在于，所述的發射單元T由可調直流穩壓電源T1經發射橋路T2與大地負載L連接，GPS模塊T4經發射控制器T3分別與可調直流穩壓電源T1和發射橋路T2連接構成。

3.按照權利要求1所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置，其特征在于，所述的接收機R1、R2、R3～Rn均是由數據采集模塊Rx2經數字正交鎖定放大模塊Rx3與GPS模塊Rx1連接，數字正交鎖定放大模塊Rx3經無線模塊Rx4與監測單元M無線通訊構成。

4.按照權利要求1所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置，其特征在于，所述的大地負載L為兩個相距1km—3km的接地電極。

5.按照權利要求1所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測裝置，其特征在于，所述的監測單元M由無線模塊M1與PC機M2連接構成。

6.一種陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、發射單元T在大地負載L上形成同步且幅度、頻率可變的正弦波，作為陣列式頻率域電磁探測的激勵源；

B、在正弦波的激勵下，大地表面產生攜帶地下信息的電壓信號；

C、接地電極1～n獲取攜帶地下信息的電壓信號；

D、接收機R1、R2、R3～Rn對接地電極1、2、3～n的輸出信號進行處理，形成監測數據并以電磁波的形式發送監測數據；

E、監測單元M通過無線模塊M1接收監測數據并將監測數據傳至PC機M2，PC機M2對監測數據進行處理，形成幅度和相位信息；

F、根據幅度和相位信息確定接收單元R中各接收機R1、R2、R3～Rn的工作狀態。

7.按照權利要求6所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測方法，其特征在于，步驟A所述的發射單元T在大地負載L上形成同步且幅度、頻率可變的正弦波，包括以下步驟：

a、發射控制器T3讀取GPS模塊T4的時間信息，保證正弦波與GPS時間同步；

b、發射控制器T3產生調壓信號T5，控制可調直流穩壓電源T1的工作，調節正弦波的幅度；

c、發射控制器T3產生正弦脈沖寬度調制(SPWM)信號T6，控制發射橋路T2的工作，調節正弦波的頻率；

d、發射橋路T2的輸出在大地負載L上形成同步且幅度、頻率可變的正弦波。

8.按照權利要求6所述的陣列式頻率域電磁探測系統數據質量監測方法，其特征在于，步驟D所述的接收機R1、R2、R3～Rn對接地電極1、2、3～n的輸出信號進行處理，形成監測數據并以電磁波的形式發送監測數據，包括以下步驟：

a、數字正交鎖定放大模塊Rx3讀取GPS模塊Rx1的時間并控制數據采集模塊Rx2工作，保證數據采集模塊Rx2的采集時序與GPS時間同步，從而保證數據采集模塊Rx2的采集時序與大地負載L上的正弦波同步；

b、數據采集模塊Rx2將接地電極x的輸出信號離散化，形成時域數據x(n)；

c、數字正交鎖定放大模塊Rx3對時域數據x(n)進行處理，產生同相分量I和正交分量Q，I和Q即為監測數據；

d、監測數據經無線模塊Rx4以電磁波的形式發送至監測單元M。