一種水域電法勘探主控機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及勘探設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種水域電法勘探主控機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來長(zhǎng)傳輸管道、隧道頻繁的穿越大型河流，穿越斷面的地質(zhì)條件也日趨復(fù)雜，單一鉆探方法難以滿足現(xiàn)狀，采用多種勘探手段，加強(qiáng)水域綜合物探方法的應(yīng)用，是解決大型河流穿越巖土工程最有效的技術(shù)手段。目前解決大型河流穿越巖土工程勘察最常用的物探技術(shù)是利用淺剖儀或水上地震等進(jìn)行彈性波勘探，然而它不適用于沉積性環(huán)境的河道或湖泊，并且探測(cè)深度有限，一般在20m以內(nèi)。為了能夠適用于沉積性環(huán)境的水域和提高探測(cè)深度，目前常用的方法是將陸地高密度電法簡(jiǎn)單的移植于水面上，由于電流大部分進(jìn)入水域水體而沒有進(jìn)入水底地層，加上由于水域水體的電阻率的平均效應(yīng)，存在水域勘探精度較差的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種水域電法勘探主控機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行水域勘探時(shí)精度較差的技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水域電法勘探主控機(jī)，包括:多通道信號(hào)調(diào)理模塊，多通道模擬信號(hào)同步采集模塊，同步模塊，數(shù)字信號(hào)輸出模塊，船載定位模塊，主控制器；所述多通道信號(hào)調(diào)理模塊與所述多通道模擬信號(hào)同步采集模塊電氣連接，所述同步模塊與所述數(shù)字信號(hào)輸出模塊電氣連接，所述同步模塊還和所述多通道模擬信號(hào)同步采集模塊電氣連接，所述同步模塊還和所述主控制器通過網(wǎng)口連接，所述主控制器與所述船載定位模塊通過串口連接。
[0005]優(yōu)選的，所述水域電法勘探主控機(jī)還包括:磷酸鐵鋰電池、開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓芯片；所述磷酸鐵鋰電池連接所述開關(guān)電源的輸入端，所述開關(guān)電源的輸出端連接所述線性穩(wěn)壓芯片的輸入端，所述線性穩(wěn)壓芯片的輸出端連接至所述多通道信號(hào)調(diào)理模塊的電源輸入端，所述線性穩(wěn)壓芯片的輸出端還連接至所述同步模塊的供電接口。
[0006]優(yōu)選的，所述多通道信號(hào)調(diào)理模塊，包括:第一低通濾波及阻抗變換電路，第二低通濾波及阻抗變換電路，差分程控放大電路，無源低通濾波電路；所述第一低通濾波及阻抗變換電路的輸出端和所述第二低通濾波及阻抗變換電路的輸出端連接至所述差分程控放大電路的輸入端，所述差分程控放大電路的輸出端連接至所述無源低通濾波電路的輸入端。
[0007]優(yōu)選的，所述多通道模擬信號(hào)同步采集模塊，包括:16個(gè)通道的差分模擬輸入模塊，其中，每個(gè)所述差分模擬輸入模塊由濾波差分放大器和16位隔離模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)字信號(hào)輸出模塊由8個(gè)10 口組成。
[0009]優(yōu)選的，所述同步模塊，包括:可支持熱插拔的10模塊插槽。
[0010]優(yōu)選的，所述船載定位模塊包括:射頻芯片、基帶芯片和CPU ;
[0011]所述射頻芯片、所述基帶芯片均與所述CPU連接。
[0012]優(yōu)選的，所述水域電法勘探主控機(jī)還包括:主控機(jī)機(jī)箱，在所述主控機(jī)機(jī)箱設(shè)置有至少九個(gè)二芯航插，至少一個(gè)六芯航插、至少一個(gè)五芯航插；其中，所述六芯航插與所述數(shù)字信號(hào)輸出模塊電氣連接，每個(gè)所述二芯航插的一芯和每個(gè)所述五芯航插的兩芯均與所述多通道模擬信號(hào)同步采集模塊電氣連接。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)占.
[0014]由于采用了多通道信號(hào)調(diào)理模塊與多通道模擬信號(hào)同步采集模塊電氣連接，同步模塊與數(shù)字信號(hào)輸出模塊電氣連接，同步模塊還和多通道模擬信號(hào)同步采集模塊電氣連接，同步模塊還和主控制器通過網(wǎng)口連接，主控制器與船載定位模塊通過串口連接，可見在模擬信號(hào)采集之前加入了多通道信號(hào)調(diào)理模塊，對(duì)預(yù)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波、差分放大等調(diào)理，可以提高勘探的精度，提高采集信號(hào)的信噪比；在模擬信號(hào)采集的過程中，還加入了同步模塊實(shí)現(xiàn)板內(nèi)同步和板間同步，這使得淡水水域電法勘探適用于高速場(chǎng)合，并且使得信號(hào)的觸發(fā)和采集同步，減小誤差，進(jìn)一步提高了勘探精度。因此有效解決了現(xiàn)有水域勘探技術(shù)的精度較差的技術(shù)問題，這對(duì)解決大型河流穿越巖土工程具有重要意義。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中水域電法勘探主控機(jī)的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中多通道信號(hào)調(diào)理模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中多通道信號(hào)調(diào)理模塊的細(xì)化框圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中主控機(jī)機(jī)箱的外在結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]參考圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種水域電法勘探主控機(jī)，包括:多通道信號(hào)調(diào)理模塊1，多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2，同步模塊3，數(shù)字信號(hào)輸出模塊4，船載定位模塊5，主控制器6。
[0022]其中，多通道信號(hào)調(diào)理模塊1與多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2電氣連接，同步模塊3與數(shù)字信號(hào)輸出模塊4電氣連接，同步模塊3還和多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2電氣連接，同步模塊3還和主控制器6通過網(wǎng)口連接，主控制器6與船載定位模塊5通過串口連接。
[0023]具體來說，水域電法勘探主控機(jī)還包括:磷酸鐵鋰電池7、開關(guān)電源8、線性穩(wěn)壓芯片9 ;磷酸鐵鋰電池7連接開關(guān)電源8的輸入端，開關(guān)電源8的輸出端連接線性穩(wěn)壓芯片9的輸入端，線性穩(wěn)壓芯片9的輸出端連接至多通道信號(hào)調(diào)理模塊1的電源輸入端，線性穩(wěn)壓芯片9的輸出端還連接至同步模塊3的供電接口。
[0024]通過上述水域電法勘探主控機(jī):多通道信號(hào)調(diào)理模塊1完成對(duì)電位信息的濾波和放大；多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2完成對(duì)多路模擬信號(hào)的同步采集，數(shù)字信號(hào)輸出模塊4對(duì)發(fā)送機(jī)電壓檔位、頻率和啟停的控制；同步模塊3用于數(shù)字信號(hào)輸出模塊4和多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2間的同步，以及用于數(shù)字信號(hào)輸出模塊4、多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2與主控制器6間的通信；主控制器6用于淡水水域電法勘探參數(shù)配置、該水域電法勘探主控機(jī)的自檢以及勘探數(shù)據(jù)的分析處理和航跡記錄。船載定位模塊5定位電法勘探主控機(jī)的所在水域位置信息。
[0025]具體來講，參考圖2所示，多通道信號(hào)調(diào)理模塊1包括:第一低通濾波及阻抗變換電路11、第二低通濾波及阻抗變換電路12、差分程控放大電路13和無源低通濾波電路14。第一低通濾波及阻抗變換電路11的輸出端和第二低通濾波及阻抗變換電路12的輸出端連接至差分程控放大電路14的輸入端，差分程控放大電路13的輸出端連接至無源低通濾波電路14的輸入端。
[0026]通過上述在多通道模擬信號(hào)同步采集模塊2之前加入了多通道信號(hào)調(diào)理模塊1對(duì)預(yù)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波、差分放大等調(diào)理，由此可以提高水域電法勘探的精度，提高了采集信號(hào)的信噪比。
[0027]具體的，第一低通濾波及阻抗變換電路11、第二低通濾波及阻抗變換電路12中的低通濾波電路部分均為二階低通濾波電路。較佳的，無源低通濾波電路14為無源一階低通濾波。通過該多通道信號(hào)調(diào)理模塊1將水域中電場(chǎng)傳感器采集到的電位信息對(duì)應(yīng)發(fā)送給第一低通濾波及阻抗變換電路11和第二低通濾波及阻抗變換電路12以去除部分高頻干擾，并進(jìn)行必要的阻抗變換以降低接地電阻不同所造成的影響，然后通過差分程控放大電路13以進(jìn)一步降低外界噪聲并提高共模抑制比，并能實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的自動(dòng)調(diào)整，最后再經(jīng)過無源低通濾波電路14去除高頻干擾，提高了電路的抗干擾能力。
[0028]下面，參考圖3所示的多通道信號(hào)調(diào)理模塊1的細(xì)化框圖對(duì)多通道信號(hào)調(diào)理模塊1的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明。
[0029]具體的，如圖3所示的，多通道信號(hào)調(diào)理模塊1通過二極管Dl、D2、D3進(jìn)行過壓保護(hù)；使用一個(gè)斬波穩(wěn)零型運(yùn)算放大器TLC2652組成第一低通濾波及阻抗變換電路11、使用一個(gè)斬波穩(wěn)零型運(yùn)算放大器TLC2652組成第二低通濾