CN107945491A - 电法勘探电极阵列借线遥控器 - Google Patents

Abstract

一种电法勘探电极阵列借线遥控器，发送机遥控编码模块输出的信号经调制电路、全桥功放输出载波信号，全桥功放的输出设置有与电测仪器接线端对应的连线；接收机高频通道电路和切换开关电路的输入共同连接到A、B、M、N，全桥检波电路输出的信号输送到信号分离电路，信号分离电路输出的信号同时输送到信号整形电路和电源滤波电路，所述信号整形电路输出的信号输送到遥控解码电路，电源滤波电路输出的电压为各电路提供工作电压。其优点是利用电法仪器测量时必须布置的供电线路和测量线路，通过有线载波遥控接收机开关接通或者关断，接收机不用电池，使用非常简便，通用性强，遥控距离远，不受地形起伏或障碍物阻碍的影响，大大提高了遥控可靠性。

Description

电法勘探电极阵列借线遥控器

技术领域

本发明涉及野外电法勘探技术领域，特别涉及一种电法勘探电极阵列借线遥控器。

背景技术

传统的野外电法勘探测量工作，由几名跑极员背着线架与电极，在仪器操作员的口令或者对讲机指挥下，沿测线逐次逐点人工移动电极改变测点，该方法一直沿用至今，其缺点是工作效率低，耗时多。

上世纪90年代以后，引进了高密度电法仪器，它采用分布式电极开关，主机通过多芯电缆，按程序指令进行转换，其缺点是极距固定，间距小，电缆笨重且价格昂贵，不宜作深度达百米以上的测量。另外，电缆芯数多，受体积和重量限制，电缆中的导线较细不能供大电流，一般只能作电阻率法测量，不宜作需要大电流供电的激电法测量，激电法是找矿的一种重要方法。

高密度电法仪器的分布式电极开关是个封闭系统，不同厂家的高密度电法仪器的电缆是不能通用的，这种开关更不能供传统仪器使用。

本发明人在2010年申报了一项“一种电极阵列无线遥控器”的实用新型专利，专利号为：201020616840，该技术采用高频无线电波控制电极的接通或断开，虽然取得一定效果，但在地形起伏剧烈地区及有建筑物或较多树木阻挡的区域使用，遥控效果会受到影响，而找矿多数在山区，因此无线遥控应用局限性很大。另外，无线遥控器的几十个接收机都需要电池，使用前都要检查充电，非常麻烦，特别是在工作中，如果其中一个接收机缺电，测量工作就会受到影响。

发明内容

本发明的目的就是提供一种利用电法仪器测量时必须布置的A、B供电线路和M、N测量线路，不需另外布线，通过有线载波编码信号遥控A、B、M、N线上的接收机开关接通或者关断，接收机不用电池，而是利用遥控发送机送来的载波信号中的一部分转换成电源，另一部分还原为控制信号，省去充电或换电池的麻烦，使用非常简便，通用性强，布点灵活，布点距离可大可小，遥控距离远，不受地形起伏或障碍物阻碍的影响，是一种大大提高了遥控可靠性的电法勘探电极阵列借线遥控器。

本发明的解决方案是这样的：

一种电法勘探电极阵列借线遥控器，包括借线遥控器发送机、借线遥控器接收机，所述借线遥控器发送机包括编码转换按键开关、遥控编码模块、调制电路、全桥功放，遥控编码模块输出的信号输送到调制电路，调制电路输出的信号输送到全桥功放，全桥功放的输出设置有与电测仪器接线端对应的A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，通过四个连接点输出载波信号；所述借线遥控器接收机包括高频通道电路、对电法勘探仪器信号通道电路进行切换的切换开关电路、全桥检波电路、信号分离电路、电源滤波电路、信号整形电路、遥控解码电路、4-16线解码电路，所述高频通道电路和切换开关电路的输入共同连接到A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，高频通道电路和切换开关电路输出的信号输送到全桥检波电路，由切换开关电路对电法勘探仪器信号通道电路的接入或者断开进行切换选择；所述全桥检波电路输出的信号输送到信号分离电路，所述信号分离电路输出的信号同时输送到信号整形电路和电源滤波电路，所述信号整形电路输出的信号输送到遥控解码电路，所述电源滤波电路输出的电压输送到借线遥控器接收机的各电路的供电端，为各电路提供工作电压；所述遥控解码电路输出的信号输送到4-16线解码电路，所述4-16线解码电路输出的信号输送到切换开关电路，控制切换开关的工作。

更具体的技术方案还包括：所述借线遥控器发送机的全桥功放输出端四个连接点每个连接点处设置有选择开关，由选择开关选择A线或者B线或者M线或者N线是连接全桥功放或者连接电测仪器。

进一步的：所述的借线遥控器发送机设置有包括可充电的12伏电源、升压模块电路及恒流电路连接成的全桥功放供电单元。

进一步的：在所述的借线遥控器接收机全桥检波电路与信号分离电路之间设置有稳压电路，由稳压电路对全桥检波电路输出的信号进行稳压，保证输送到信号分离电路的信号稳定在正常工作范围。

进一步的：在4-16线解码电路的禁止控制端设置有延时电路，使得电源滤波电路输出的电压达到一定数值后，才准许4-16线解码电路输出解码信号。

进一步的：在所述全桥检波电路并联有取样电路，使得切换开关电路切换到连接电法勘探仪器进行测量时，电法勘探仪器的A、B端输出的强大直流供电电流通过A、B线上接收机的继电器触点、全波检波电路、稳压电路、地极供入地下；M、N线上的接收机通过取样电路及继电器触点将地极上产生的直流电压信号送到电法勘探仪器的M、N测量端，进行测量工作。

本发明的优点是利用电法仪器测量时必须布置的A、B供电线路和M、N测量线路，不需另外布线，通过有线载波编码信号遥控A、B、M、N线上的接收机开关接通或者关断，接收机不用电池，而是利用遥控发送机送来的载波信号中的一部分转换成电源，另一部分还原为控制信号，省去充电或换电池的麻烦，使用非常简便，通用性强，布点灵活，布点距离可大可小，遥控距离远，不受地形起伏或障碍物阻碍的影响，大大提高了遥控可靠性。

附图说明

图1是本发明借线遥控器发送机结构方框图。

图2是本发明借线遥控器接收机结构方框图。

图3是本明借线遥控器发送机的一个具体实例。

图4是本发明借线遥控器接收机的一个具体实例。

具体实施方式

如图1所示，本发明借线遥控器发送机包括编码转换按键开关、遥控编码模块、调制电路、全桥功放，遥控编码模块输出的信号输送到调制电路，调制电路输出的信号输送到全桥功放，全桥功放的输出设置有与电测仪器接线端对应的A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，通过四个连接点输出载波信号；还包括12伏电源、升压模块电路及恒流电路连接成的全桥功放供电单元，由12伏锂电池提供工作电源，采用15键遥控编码模块，包含有15键编码转换按键开关和PT2262编码集成块电路；全桥功放部分使用的集成块IR2153内部含有振荡电路及功放驱动电路。工作时，遥控编码模块每按下一个按键，就有一组编码信号输出，经调制电路控制全桥功放的振荡电路起振，再经全桥功放放大后由接地电极及A、B、M、N线分别输出，控制接收机动作。升压模块BT900N将12伏电源电压升至40-130伏，供全桥功放电路使用，工作电压越高，输出功率越大，遥控距离越远。电压调至90伏时，遥控距离为1公里左右，可满足一般测量需求。恒流电路是供给全桥功放电路稳定的启动电流，保证功放电路在40-250伏工作电压范围内可靠工作。

如图2所示，本发明借线遥控器接收机包括高频通道电路、对电法勘探仪器通道电路进行切换的切换开关电路、全桥检波电路、信号分离电路、电源滤波电路、信号整形电路、遥控解码电路、4-16线解码电路，所述电法勘探仪器信号通道电路和切换开关电路的输入共同连接到A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，高频通道电路和切换开关电路输出的信号输送到全桥检波电路，由切换开关电路对高频通道电路的接入或者断开进行切换选择；所述全桥检波电路输出的信号输送到信号分离电路，所述信号分离电路输出的信号同时输送到信号整形电路和电源滤波电路，所述信号整形电路输出的信号输送到遥控解码电路，所述电源滤波电路输出的电压输送到借线遥控器接收机的各电路的供电端，为各电路提供工作电压；所述遥控解码电路输出的信号输送到4-16线解码电路，所述4-16线解码电路输出的信号输送到切换开关电路，控制切换开关的工作；在全桥检波电路与信号分离电路之间设置有稳压电路，由稳压电路对全桥检波电路输出的信号进行稳压，保证输送到信号分离电路的信号稳定在正常工作范围；在4-16线解码电路的禁止控制端设置有延时电路，使得电源滤波电路输出的电压达到一定数值后，才准许4-16线解码电路输出解码信号；由A、B、M、N线上传输来的载波信号在继电器开关接通情况下，可直接送到全桥检波电路检波；如继电器开关处于断开状态，载波则通过高频通道进入全桥检波电路。取样电路实质就是在全桥电路两端并联一个几KΩ电阻，它可减小接收机对电法仪器测量精度的影响。

稳压电路的作用是使接收机无论处于何位置，进入检波电路的信号强度变化多大，都能保证进入信号分离电路的电压稳定在合适范围内（本实施例稳定在5.8V左右），这样接收机才能正常工作。

在电法仪器工作时，从A、B线上输出的强大直流电流就是通过接收机的继电器触点、检波电路和稳压电路、地极供入地下。从信号分离电路出来的载波一路经滤波后变为稳定的电压供给各电路。一路经信号整形后还原出的编码信号送到遥控解码电路解码，解出的8-4-2-1码数据再通过4-16线解码器进一步解码出1-15路信号。如地址码与数据码均符合特定值，驱动电路就会驱动磁保持继电器开关吸合；如遥控解码器送来的数据码与4-16线解码器的特定码不相符，驱动电路就会驱动继电器开关关断。延时电路的作用是待电源滤波电容的充电电压达到一定数值后，才准许4-16线解码器输出解码信号，进一步提高接收机的工作可靠性。

本发明借线遥控器发送机的一个具体实例如图3所示，HCY505A型15键遥控模块，原本是15键无线遥控发射机，内含PT2262遥控编码集成电路，能转换不同编码信号的15个按键开关及无线发射电路三大部分。在此我们取消了无线发射电路。在编码集成块PT2262第17脚通过电阻R1引出编码信号，再通过三极管BG1、BG2接到IC1集成块IR2153的第三脚，控制其内部的振荡电路，完成调制任务。

当遥控模块HCY505A有信号输出，IC1集成块IR2153即起振，并与IC2集成块IR2111一起驱动大功率管BG4、BG5、BG6、BG7组成的桥式功放电路对信号进行放大。BT900W升压模块将12伏锂电池电压升至40-130伏，以满足桥式功放电路的需要。IC1集成块IR2153与IC2集成块IR2111组成的桥式功放电路具有电路简单，使用元件少，可靠性好，输出功率大，效率高等优点，过去该电路主要用于大功率日光灯电子镇流器中。

BG3三极管与D1稳压二极管、R3、R4、R5三个电阻构成恒流电路，供给功放电路一个稳定的启动电流，使功放电路在电压40-250伏范围内能可靠工作。

当需控制A线上的某型号接收机接通，先将K2开关从测量端拨至遥控端，再按下遥控模块上的相应号按键1.5秒左右，该号码接收机开关即接通。A线上其它号码开关均自动断开。控毕A线接收机，需将K2开关拨回测量端。用同样方法，也可控B、M、N线上的接收机。均控制完毕，电测仪器即可开始进行测量工作。

本发明借线遥控器接收机的一个具体实例如图4所示，接收机工作时分别接在供电线A、B和测量线M、N与接地电极之间，它与遥控器发送机输出的接地电极形成回路。电阻R1与电容C1串联成为高频通路，它并接在继电器开关触点两端，在继电器开关触点关断状态下，接收机也可通过高频通路获得载波信号。输入的高频载波经D1、D2、D3、D4二极管组成的全波检波电路检波，再进入由大功率管BG1、稳压二极管D5、电阻R3构成的并联稳压电路。BG1三极管的集电极峰值电压被钳制在二极管稳压值附近，其最大分流能力可达5安培，可承受电法仪器工作时在A、B线上输出的强大电流，接收机在输入信号变化较大时也能正常工作。并联在检波电路两端的取样电阻R2，可减小串接于电法勘探仪器M、N输入端通过接收机至接地电极的电阻，从而减小接收机对电法勘探仪器测量精度的影响。

取样电路的取样电阻R2使得切换开关电路切换到连接电法勘探仪器时进行测量时，电法勘探仪器的A、B端输出的强大直流供电电流通过A、B线上接收机的继电器触点、全波检波电路、稳压电路、地极供入地下；M、N线上的接收机通过取样电阻R2及继电器触点将地极上产生的直流电压信号送到电法勘探仪器的M、N测量端，进行测量工作。

经稳压后的载波信号一路经D6、C4、C5滤波后作为电源供给各集成电路及继电器。另一路进入D7、R4、R5、R6、R7、C2及IC1集成块左边的运放组成信号整形电路进行整形。D6、D7二极管还有信号分离作用，可减少电源滤波电路对整形电路的影响。IC1集成块TCV2262是双运放，它特点是可单电源低电压工作，并能满幅输出。

整形后的编码信号通过IC2集成块PT2272进行解码。得出的8-4-2-1码再经4-16线解码集成块IC3（型号：CD4514）解出1-15路控制信号。如输出控制信号编码与输出焊点不相符，BG3、BG4三极管不导通。BG4三极管从IC2解码集成块PT2272的第17脚VT端得到推动信号而导通，磁保持继电器开关J释放线圈通电，继电器开关触点断开。如1-15路编码输出与焊点相符，BG3、BG4三极管同时导通，BG3将控制继电器开关触点断开的BG2基极短路下地，阻止其导通；BG4使磁保持继电器的吸合线圈通电，继电器开关触点吸合，完成了接收机的通断控制过程。

因接收机内的电源滤波电容C4容量较大，当接地电极的接地电阻较大时，C4上的电压要延时一段时间才能达到额定值。如磁保持继电器在电压未达额定值前就动作，就可能无法吸合。延时电路由集成块IC1的右边运放担任，延时时间由R9、C3决定。延时时间未到前，IC1的第7脚输出为高电位，IC3的1-15路输出端均被锁定为低电位。延时时间到达后，IC1的第7脚输出为低电位，IC3的解码信号能正常输出，控制继电器动作。

Claims (6)

1.一种电法勘探电极阵列借线遥控器，包括借线遥控器发送机、借线遥控器接收机，其特征在于：所述借线遥控器发送机包括编码转换按键开关、遥控编码模块、调制电路、全桥功放，遥控编码模块输出的信号输送到调制电路，调制电路输出的信号输送到全桥功放，全桥功放的输出设置有与电测仪器接线端对应的A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，通过四个连接点输出载波信号；所述借线遥控器接收机包括高频通道电路、对电法勘探仪器信号通道电路进行切换的切换开关电路、全桥检波电路、信号分离电路、电源滤波电路、信号整形电路、遥控解码电路、4-16线解码电路，所述高频通道电路和切换开关电路的输入共同连接到A线或者B线或者M线或者N线的四个连接点，高频通道电路和切换开关电路输出的信号输送到全桥检波电路，由切换开关电路对电法勘探仪器信号通道电路的接入或者断开进行切换选择；所述全桥检波电路输出的信号输送到信号分离电路，所述信号分离电路输出的信号同时输送到信号整形电路和电源滤波电路，所述信号整形电路输出的信号输送到遥控解码电路，所述电源滤波电路输出的电压输送到借线遥控器接收机的各电路的供电端，为各电路提供工作电压；所述遥控解码电路输出的信号输送到4-16线解码电路，所述4-16线解码电路输出的信号输送到切换开关电路，控制切换开关的工作。

2.根据权利要求1所述的电法勘探电极阵列借线遥控器，其特征在于：所述借线遥控器发送机的全桥功放输出端四个连接点每个连接点处设置有选择开关，由选择开关选择A线或者B线或者M线或者N线是连接全桥功放或者连接电测仪器。

3.根据权利要求1所述的电法勘探电极阵列借线遥控器，其特征在于：所述的借线遥控器发送机设置有包括可充电的12伏电源、升压模块电路及恒流电路连接成的全桥功放供电单元。

4.根据权利要求1所述的电法勘探电极阵列借线遥控器，其特征在于：在所述的借线遥控器接收机全桥检波电路与信号分离电路之间设置有稳压电路，由稳压电路对全桥检波电路输出的信号进行稳压，保证输送到信号分离电路的信号稳定在正常工作范围。

5.根据权利要求1所述的电法勘探电极阵列借线遥控器，其特征在于：在4-16线解码电路的禁止控制端设置有延时电路，使得电源滤波电路输出的电压达到一定数值后，才准许4-16线解码电路输出解码信号。

6.根据权利要求1所述的电法勘探电极阵列借线遥控器，其特征在于：在所述全桥检波电路并联有取样电路，使得切换开关电路切换到连接电法勘探仪器进行测量时，电法勘探仪器的A、B端输出的强大直流供电电流通过A、B线上接收机的继电器触点、全波检波电路、稳压电路、地极供入地下；M、N线上的接收机通过取样电路及继电器触点将地极上产生的直流电压信号送到电法勘探仪器的M、N测量端，进行测量工作。