[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大地電磁測深數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107274648A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張利彪;萬川;張博羿;趙瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 東北師范大學(xué)
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大地電磁測深數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測方法，包括如下步驟：

步驟1：從采集裝置讀取大地電磁測深數(shù)據(jù)

步驟2：建立基于ZigBee的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)從子站傳輸?shù)缴衔粰C

步驟3：上位機根據(jù)建立的ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議接收數(shù)據(jù)并自動組織存儲

步驟4：上位機根據(jù)相應(yīng)算法處理接收到的數(shù)據(jù)和信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大地電磁測深數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測方法，其特征在于：在大地電磁測深工作現(xiàn)場建立無線通訊網(wǎng)絡(luò)，定義了數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，保證了電磁測深接收儀器與現(xiàn)場上位機之間傳輸數(shù)據(jù)，并在上位機中進行數(shù)據(jù)處理，監(jiān)測數(shù)據(jù)采集裝置的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)質(zhì)量，以便在工作現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從采集裝置讀取大地電磁測深數(shù)據(jù)，其特征如下：設(shè)計了數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口，設(shè)計了基于嵌入式技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，利用USB接口讀取數(shù)據(jù)采集裝置讀取磁盤中的數(shù)據(jù)，并利用ZigBee模塊對數(shù)據(jù)進行傳輸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立基于ZigBee的無線網(wǎng)絡(luò)，定義相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其特征在于：利用ZigBee芯片開發(fā)了無線通信板，并根據(jù)大地電磁測深數(shù)據(jù)的特點定義了對應(yīng)的無線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，保證上位機完成各幀數(shù)據(jù)的組裝，并識別不同類型的信息，如采集數(shù)據(jù)、對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集裝置信息等。針對ZigBee傳輸速率低的問題，采用多射頻、多信道技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上位機根據(jù)相應(yīng)算法處理接收到的數(shù)據(jù)和信號，其特征在于：根據(jù)定義的無線傳輸協(xié)議，在上位機開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)收發(fā)程序，根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息，在接收到數(shù)據(jù)后自動進行組織和處理，主要包括：

(1)數(shù)據(jù)的自動組織

大地電磁測深數(shù)據(jù)在進行具體處理之前，必須按照線號、排列、點號、頻點的方式進行組織，并需要有發(fā)射頻率、采集的起止時間等輔助信息。數(shù)據(jù)庫中信息建立后，在上位機接收到數(shù)據(jù)時，自動根據(jù)相應(yīng)關(guān)系將其復(fù)制到對應(yīng)位置。

(2)數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要包括電磁場數(shù)據(jù)對應(yīng)頻點的信號提取、電磁場信號的計算、視電阻率的計算和數(shù)據(jù)濾波。

信號提取：對原始采用FFT變換，獲得對應(yīng)頻點處的信號幅值和相位；

電磁場信號計算：根據(jù)發(fā)射電流和收發(fā)距等信息將提取的信號幅值和相位信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電磁場信號；

視電阻率計算：根據(jù)卡尼亞電阻率計算公式，利用磁場信號除以與之正交的電場信號，即得到對應(yīng)的視電阻率；

數(shù)據(jù)濾波：電磁測深數(shù)據(jù)中，往往有很多“飛點”，分別采用了各向同性擴散算法與信息熵和有理函數(shù)濾波等方法對數(shù)據(jù)進行濾波，提高了信噪比，改善了實測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。