[實用新型]一種分布式無線磁探測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022834147.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN213658988U
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔德鏵;夏明耀;荊森
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

本實用新型公開了一種分布式無線磁探測系統(tǒng)。本實用新型的分布式無線磁探測系統(tǒng)包括：多個磁探測單元、數(shù)據(jù)接收機和計算機；在探測區(qū)域，分布多個磁探測單元；多個磁探測單元與數(shù)據(jù)接收機之間采用無線信道進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)接收機通過通用串行總線數(shù)據(jù)線連接至計算機；本實用新型的磁探測單元使用單片機作為核心控制器和處理器，結(jié)構(gòu)簡潔，采用便攜電源進行供電，具有便攜性，進行布置時受環(huán)境因素限制少；磁探測單元與數(shù)據(jù)接收機之間采用無線通信方式，所以磁探測單元數(shù)量上限高，對環(huán)境噪聲的魯棒性好，對磁力儀精度的依賴性低，所以磁力儀部分的成本得到有效降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及地質(zhì)/海洋勘察探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式無線磁探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

磁探測是一種非接觸式的無源探測方法，利用鐵磁性物體在地磁場中被磁化，產(chǎn)生感應磁場，使原本的地磁場受到干擾，產(chǎn)生磁異常的現(xiàn)象進行探測。通過使用磁力儀測量探測區(qū)域中不同位置處磁場的分布，與該區(qū)域中無鐵磁性目標存在時磁場的分布進行對比，可以計算得到鐵磁性目標的位置和磁矩等參數(shù)。

鐵磁性目標是指結(jié)構(gòu)中含有鐵磁性物質(zhì)的探測目標，如車輛、地下未爆炸物、船只、海底線纜等，對于磁鐵性目標進行定位和追蹤，利用內(nèi)部的鐵磁性物質(zhì)進行探測。L.Merlat,P.Naz.Magnetic localization and identification of vehicles[J].Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering,2003,5090:174-185.文章中使用多個矢量磁力儀對車輛進行探測，但采用的是有線傳輸數(shù)據(jù)的方式，磁力儀之間的距離較近，磁力儀位置的布置靈活性較低，磁力儀數(shù)量較少。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術(shù)和其中存在的問題，本實用新型提出了一種分布式無線磁探測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)以無線方式傳輸，磁力儀之間距離較遠，磁力儀位置布置靈活性高，可以使用較多的磁力儀，從而提高精度。

本實用新型的分布式無線磁探測系統(tǒng)包括：多個磁探測單元、數(shù)據(jù)接收機和計算機；在探測區(qū)域，分布多個磁探測單元；多個磁探測單元與數(shù)據(jù)接收機之間采用無線信道進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)接收機通過通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)連接至計算機；其中，

每一個磁探測單元包括磁力儀、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、雙模有源天線、定位單元、磁探測單片機、磁探測無線通信單元和磁探測穩(wěn)壓電源；磁力儀通過導線連接至模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元通過串行外圍設(shè)備接口(SPI，Serial Peripheral Interface)總線連接至磁探測單片機；雙模有源天線包括全球定位系統(tǒng)(GPS)天線和北斗(BD)天線，GPS天線接收GPS衛(wèi)星的信號，BD天線接收北斗衛(wèi)星的信號；雙模有源天線安裝在定位單元的外接天線(TX)接口上；定位單元通過通用異步收發(fā)傳輸器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口連接至磁探測單片機；磁探測單片機通過通用異步收發(fā)傳輸器接口連接至磁探測無線通信單元；磁探測穩(wěn)壓電源通過導線連接至磁探測單片機，為磁探測單片機提供穩(wěn)定的工作電壓，磁探測單片機具有直流電平轉(zhuǎn)換功能，為磁力儀、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、雙模有源天線和磁探測無線通信單元提供工作電壓；

數(shù)據(jù)接收機包括接收無線通信單元、接收單片機和接收穩(wěn)壓電源；接收無線通信單元通過異步收發(fā)傳輸器接口連接至接收單片機；接收穩(wěn)壓電源通過導線連接至接收單片機，為接收單片機提供穩(wěn)定的工作電壓，接收單片機具有直流電平轉(zhuǎn)換功能，為接收無線通信單元提供工作電壓；接收單片機通過通用串行總線連接至計算機。