[發(fā)明專利]基于云平臺的四維高密度電法勘探系統(tǒng)及探測方法

有效

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• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113671577B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 吳禎;鄧明;張啟升;劉永東;周珂宇;林祖燦;趙本田;李鵬宇;蔣興遠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;G01V13/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

本發(fā)明公開了基于云平臺的四維高密度電法勘探系統(tǒng)及探測方法，包括電極、電極切換裝置、數(shù)據(jù)采集板、高壓發(fā)射板、基于MCU和ARM嵌入式一體機的嵌入式主控模塊；高壓發(fā)射板連接數(shù)據(jù)采集板，數(shù)據(jù)采集板連接基于MCU和ARM嵌入式一體機的嵌入式主控模塊，數(shù)據(jù)采集板連接測量電極，測量電極連接電極切換裝置；本發(fā)明是四維勘探系統(tǒng)，能很好地實施長時間重復觀測某一地點的地下情況，對研究測量地點隨著時間遷移發(fā)生的電性變化提供可實施方案。

技術領域

本發(fā)明涉及高密度電法勘探領域，特別是基于云平臺的四維高密度電法勘探系統(tǒng)及探測方法。

背景技術

高密度電法勘探是地球物理勘探中眾多分支方法之一，用于查明地下電性結構，主要參數(shù)有電阻率和極化率。該方法廣泛應用于能源與礦產(chǎn)資源勘探、工程地質勘探、環(huán)境地質勘探等領域。

現(xiàn)階段，國內(nèi)外高密度電法勘探系統(tǒng)普遍存在無法四維測量的問題，大部分系統(tǒng)還處于三維測量的階段，這不易于長時間重復觀測某一地點的地下情況。此外，個別系統(tǒng)的上位機軟件界面過于復雜，需配合實體按鍵進行測量等操作，操作過于麻煩，難以上手。再者，大部分高密度勘探系統(tǒng)不具備遠程監(jiān)控的功能，需時刻守在測量地點，時間成本較大。

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于云平臺的新型四維高密度電法勘探系統(tǒng)。首先，本發(fā)明是四維勘探系統(tǒng)，能很好地實施長時間重復觀測某一地點的地下情況，對研究測量地點隨著時間遷移發(fā)生的電性變化提供可實施方案。

此外，重復觀測具備全程自動化的功能，科研人員只需設定好起始時間、終止時間及間隔時間即可，大大降低時間成本。

針對上位機軟件界面過于復雜的問題，本系統(tǒng)全面取消實體按鍵，通過可觸摸屏的方式，實現(xiàn)便捷的全自動測量，科研人員只需設定好起始參數(shù)即可。

整個測量過程以自動化的方式進行，減少人工產(chǎn)生的問題，保障測量穩(wěn)定、快速進行。針對遠程監(jiān)控的功能，本設計可以實現(xiàn)在實驗室遠程控制野外一體機自動進行測量，測量靈活，大大降低時間成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了基于云平臺的四維高密度電法勘探系統(tǒng)及探測方法。

本發(fā)明提供了基于云平臺的四維高密度電法勘探系統(tǒng)，包括電極、電極切換裝置、數(shù)據(jù)采集板、高壓發(fā)射板、基于MCU和ARM嵌入式一體機的嵌入式主控模塊；高壓發(fā)射板連接數(shù)據(jù)采集板，數(shù)據(jù)采集板連接基于MCU和ARM嵌入式一體機的嵌入式主控模塊，數(shù)據(jù)采集板連接測量電極，測量電極連接電極切換裝置。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集板包括接收電極MN通道、精準電阻通道、前端調理電路、ADC、隔離電路；精準電阻通道采集供電電極A、B前端精準電阻的電流，接收電極MN通道采集接收電極M、接收電極N之間的電壓，精準電阻通道連接前端調理電路，接收電極MN通道連接前端調理電路，前端調理電路連接ADC，ADC連接隔離電路，隔離電路連接MCU。

優(yōu)選地，電極包括供電電極A、供電電極B、接收電極M和接收電極N；當采用高密度電法勘探法測量時，供電電極A連接供電電極B，接收電極M連接接收電極N。

優(yōu)選地，基于MCU和ARM嵌入式一體機的嵌入式主控模塊包括MCU、ARM、4G DTU、SD卡、LED燈、電極切換裝置、DAC、無源晶振、DC-DC、數(shù)據(jù)采集板；MCU連接數(shù)據(jù)采集板，通過數(shù)據(jù)采集板實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，MCU分別連接ARM、無源晶振、DAC、DC-DC、數(shù)據(jù)采集板，ARM分別連接MCU、4G DTU、SD卡、LED燈、電極切換裝置，ARM連接電極切換裝置進而控制電極的導通與關斷，MCU能實現(xiàn)供電測量和數(shù)據(jù)采集的功能，通過數(shù)據(jù)采集板和高壓發(fā)射板實現(xiàn)供電測量和數(shù)據(jù)采集。