CN104407388A - 一种三维电阻率成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维电阻率成像系统，包括主机和多个测量单元，所述主机包括上位机和下位机；所述测量单元包括子站和多个电极；所述上位机通过RS232总线与所述下位机通讯；所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯；所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯。本发明所提供的三维电阻率成像系统，通过采用RS232总线实现上位机和下位机的通讯；且采用控制器局域网络CAN总线实现下位机与子站和电极的通讯，降低了三维电阻率成像系统中各个部件由于通讯距离过长，节点过多带来的影响，使得三维电阻率成像系统中的通讯方式得到最优化。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别是涉及一种三维电阻率成像系统。
背景技术
三维电阻率成像法是地质勘探中重要的技术。电阻率成像属于阵列置点勘探方法，其核心是在观测上采用阵列电极系统、数据处理上实施三维反演，由实测的电阻率得到真电阻率的分布图像。
现场工作中，根据三维电阻率成像系统的特点，在观测剖面上确定测点的位置，将所有电极一次布置完成，所有的电极通过多芯电缆连接到子站上。通过主机上的上位机和下位机与各个子站的通讯实现数据的传输。因此，上位机、下位机以及各个子站的通信方式非常重要，影响着数据传输的速度、精度等。
现有的通讯方式主要是通过RS-485串行总线、RS-232-C总线。其中，RS-485串行总线为串行异步通信协议，由于设备数量多、分布较远、现场的各种干扰也较大。因此，该通讯方式具有如下缺点：一是通信数据收发的可靠性低；二是多机通信方式下，一个节点的故障引起整个系统通信崩溃。RS-232-C总线为不平衡传输方式，即单端通讯，其主要缺点：一是通讯距离短；二是共模抑制能力差，容易受到共地噪声和外部干扰的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种三维电阻率成像系统，用于优化其各个部件相互通讯的方式。
为解决上述技术问题，本发明提供一种三维电阻率成像系统，包括主机和多个测量单元，
所述主机包括上位机和下位机；
所述测量单元包括子站和多个电极；
所述上位机通过RS232总线与所述下位机通讯；
所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯；
所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯。
优选的，所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯包括：
所述下位机向所述子站发送控制指令。
优选的，所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯还包括：
所述下位机接收所述子站反馈的控制信息。
优选的，所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯包括：
所述下位机向所述子站发送采集指令；所述子站将所述采集指令发送至所述电极。
优选的，所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯还包括：
所述电极向所述子站反馈数据采集结果；所述子站将所述采集结果发送至所述下位机。
优选的，所述上位机还用于管理所述三维电阻率成像系统。
优选的，所述主机以及多个所述测量单元通过所述控制器局域网络CAN总线串联连接。
本发明所提供的三维电阻率成像系统，通过采用RS232总线实现上位机和下位机的通讯；且采用控制器局域网络CAN总线实现下位机与子站和电极的通讯，降低了三维电阻率成像系统中各个部件由于通讯距离过长，节点过多带来的影响，使得三维电阻率成像系统中的通讯方式得到最优化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种三维电阻率成像系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种三维电阻率成像系统。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明提供的一种三维电阻率成像系统的结构图。三维电阻率成像系统包括主机10和多个测量单元11，
所述主机10包括上位机100和下位机101；
所述测量单元11包括子站110和多个电极111；
所述上位机100通过RS232总线12与所述下位机101通讯；
所述下位机101通过控制器局域网络CAN总线13与所述子站110通讯；
所述下位机101通过所述控制器局域网络CAN总线13和所述子站110与所述电极111通讯。
在具体实施中，主机10分为两个部分，一个是上位机100，另一个是下位机101。由于上位机100和下位机101之间的通讯距离短且节点少，根据这一特点，选取技术运用最早、最成熟的RS232总线12实现二者的通讯。由于下位机101和多个测量单元11中的子站110之间的通讯距离过长，且接点很多，对于外界的干扰影响非常明显，因此采用控制器局域网络CAN总线13与子站通讯。此外，由于包括多个测量单元11，且每个测量单元11具有多个电极111，导致下位机101与电极111在通讯时节点更多，因此，依然选取控制器局域网络CAN总线13和子站110实现下位机101与电极111通讯。
本实施例提供的三维电阻率成像系统通过将RS232总线作为上位机和下位机的通讯方式，使得通讯更加可靠；且将控制器局域网络CAN总线作为下位机和子站的通讯方式，以及将控制器局域网络CAN总线作为下位机和电极的通讯方式，降低了由于通讯距离过长，节点过多带来的影响，使得三维电阻率成像系统中的通讯方式得到最优化。
作为一种优选的实施方式，所述下位机101通过控制器局域网络CAN总线13与所述子站110通讯包括：
所述下位机101向所述子站110发送控制指令。
下位机101负责测量控制，在具体实施实例中，下位机101通过控制器局域网CAN总线13向子站110发送控制命令，控制子站110的工作。
作为一种优选的实施方式，所述下位机101通过控制器局域网络CAN总线13与所述子站110通讯还包括：
所述下位机101接收所述子站110反馈的控制信息。
在具体实施例中，子站110接收到下位机110的控制命令后，通过控制器局域网CAN总线13向下位机110反馈相应的控制信息。
通过下位机和子站的通讯，即下位机向子站发送控制指令；子站向下位机反馈控制信息，使得二者之间相互通讯，能够保证控制指令准确无误地传输。
作为一种优选的实施方式，所述下位机101通过所述控制器局域网络CAN总线13和所述子站110与所述电极111通讯包括：
所述下位机101向所述子站110发送采集指令；所述子站110将所述采集指令发送至所述电极111。
三维电阻率成像系统的测量需要通过电极111采集数据，在具体实施例中，下位机101向电极111发送采集指令，采集指令首先通过控制器局域网络CAN总线13发送至子站110，再由子站110通过控制器局域网络CAN总线13发送至相应电极111。
作为一种优选的实施方式，所述下位机101通过所述控制器局域网络CAN总线13和所述子站110与所述电极111通讯还包括：
所述电极111向所述子站110反馈数据采集结果；所述子站110将所述采集结果发送至所述下位机101。
在具体实施例中，当电极111采集到所需数据采集结果后，首先通过控制器局域网络CAN总线13发送至子站110，再由子站110通过控制器局域网络CAN总线13发送至下位机101。
通过子站实现下位机和电极的通讯，使得下位机无需与大量的电极直接通讯，从而节约时间，提高传输效率。
作为一种优选的实施方式，所述上位机100还用于管理所述三维电阻率成像系统。
在具体实施例中，整个三维电阻率成像系统由上位机100负责管理。
通过上位机100实现对三维电阻率成像系统中其余各个部件的控制，使得三维电阻率成像系统的管理更加方便。
作为一种优选的实施方式，所述主机10以及多个所述测量单元11通过所述控制器局域网络CAN总线13串联连接。
在具体实施例中，整个三维电阻率成像系统为串联连接，主机10需要控制相应的测量单元11时，依次判断测量单元11是否为所需控制的测量单元，如果是，测量单元11中的子站110发送相应的反馈信息，则主机10停止传输命令；如果不是，则继续向下一测量单元11传输命令。由此可见，对于主机10和各个测量单元11而言，二者的通讯距离较长，且接点较多，因此，选取所述控制器局域网络CAN总线13实现二者的通讯。
本优选方式中主机和多个测量单元采用串联连接，使得三维成像系统更加简单，无需多次发送同一命令，有效节约通讯时间。
以上对本发明所提供的三维电阻率成像系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种三维电阻率成像系统，其特征在于，包括主机和多个测量单元，
所述主机包括上位机和下位机；
所述测量单元包括子站和多个电极；
所述上位机通过RS232总线与所述下位机通讯；
所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯；
所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯。
2.根据权利要求1所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯包括：
所述下位机向所述子站发送控制指令。
3.根据权利要求2所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述下位机通过控制器局域网络CAN总线与所述子站通讯还包括：
所述下位机接收所述子站反馈的控制信息。
4.根据权利要求1所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯包括：
所述下位机向所述子站发送采集指令；所述子站将所述采集指令发送至所述电极。
5.根据权利要求4所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述下位机通过所述控制器局域网络CAN总线和所述子站与所述电极通讯还包括：
所述电极向所述子站反馈数据采集结果；所述子站将所述采集结果发送至所述下位机。
6.根据权利要求1所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述上位机还用于管理所述三维电阻率成像系统。
7.根据权利要求6所述的三维电阻率成像系统，其特征在于，所述主机以及多个所述测量单元通过所述控制器局域网络CAN总线串联连接。
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