CN203117331U - 高密度电法仪电极编号的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高密度电法仪电极编号的检测装置。高密度电法仪的电极编号检测装置，是由供电电池、按键电路、液晶显示、语音通话、供电接口、通信电路和接地电阻分别与单片机连接，语音通话、供电接口、通信电路和接地电阻分别与电缆接口连接构成。本检测装置与多心电缆上的任意多芯电缆接头连接后即刻检测出多芯电缆接头断开处的电极编号，同时知道最近两个电极的链接和耦合情况，并能与主机操作人员通话，及时报告监测情况。检测装置与多芯电缆接头连接灵活、拆装方便，野外工作时，能够快速定位故障电极，使野外工作人员少走许多冤枉路，极大地提高了工作效率。

Description

高密度电法仪电极编号的检测装置

技术领域：

本实用新型涉及一种高密度电法仪野外工作的检测工具，尤其是检测高密度电法仪野外现场的电极偶合和电极编号检测装置。 

背景技术：

高密度电法系统中，现有的分布式电极转换装置是由一根多芯电缆通过电极连接盒与电极连接，能覆盖整个所测剖面，而且各从机采用串接的形式连接。CN01205376.7公开了一种《分布式高密度电测仪》，CN93107832.6公开了一种《分布式微机控制多路电极转换器》,这两个发明都是由主机通过总线将控制指令发向各从机，各从机根据要求转换电极，通过一条多芯电缆便可实现一个剖面上百个电极的转换控制。但其需要严格按照各从机的编号顺序布极，在测量中若某处出现了故障（如某处总线断开，从机失效等）都需要人工检查故障及其位置，这都使得这类方法的灵活性、智能型仍然较差。CN101498791公开了《一种高密度电法仪的增强型电极转换装置》，CN201654249U公开了《一种高密度电法仪的电极转换装置》，CN202204938U公开了《一种高密度电法仪的双向通信式电极转换装置》从不同角度介绍了分布式电极转换方法，每个电极控制器采用串行连接方式，电极之间进行互联。其系统能自动为各电极控制器编号；自动检测故障及其位置，检测是从与主机连接的第1个电极开始依次向末端检测。虽然上述高密度电法系统能自动为各电极控制器编号，自动检测故障及其位置，但是在野外试验中，电极的铺设范围广，与系统距离远，在测量工作中若某处电极出现故障（例如电极断路、短路、电极脱落、接地电阻过大等），野外试验人员必须找到该电极。因为一条多芯电缆连接几十到几百个电极，其铺设距离为几百米甚至几千米，如何找到该电极是困扰野外试验工作人员的一个难题。 

目前野外试验工作人员对电极出现故障的处理一般是由高密度电法系统检测出故障电极的编号，再由野外试验工作人员回到系统端确定故障电极的编号，然后从编号为1号的电极开始数，直至数到故障电极的编号，对故障电极进行处理。在野外几百米甚至几千米距离的查找过程中，即要沿电缆寻找电极，又要记住电极编号，如果一旦忘记或差错电极编号，野外试验工作人员就要回到系统端重新进行查找。这种做法费时费力，野外工作人员劳动强度大，严重的影响施工效率。 

野外工作人员非常盼望能有一个手持式检测工具，当检测工具与多芯电缆 接通，就能立刻知道脚下的电极几号，耦合的好不好，要查找的电极在哪段，并能与主机操作人员通话，报告监测情况。 

发明内容：

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种高密度电法仪电极编号的检测装置。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的： 

高密度电法仪的电极编号检测装置，是由供电电池8、按键电路6、液晶显示7、语音通话2、供电接口3、通信电路4和接地电阻5分别与单片机1连接，语音通话2、供电接口3、通信电路4和接地电阻5分别与电缆接口9连接构成。供电接口3、通信电路4、接地电阻5和语音通话2经电缆接口9与从机多芯电缆接头连接。 

单片机系统1作为电极编号检测装置的控制核心，按键电路6和接地电阻接口5作为输入设备，液晶显示7和语音通话接口2连接到单片机系统1，由单片机系统1来控制。单片机系统1和通信接口4采用RS485通信，电缆接口9和从机多芯电缆连接。通信电路接口4、接地电阻接口5、语音通话接口2，通过电缆接口9同时连接到从机多芯电缆。 

本装置的供电方式有两种选择，它既可以采用电池供电8，又可以由从机多芯电缆中的VCC和GND通过电缆接口9和电极编号检测装置的供电接口3连接为本装置供电。 

有益效果：本检测装置与多心电缆上的任意多芯电缆接头连接后即刻知道多芯电缆接头断开处的电极编号，同时知道最近两个电极的链接和耦合情况，并能与主机操作人员通话，及时报告监测情况。检测装置与多芯电缆接头连接灵活、拆装方便，野外工作时，能够快速定位故障电极，使野外工作人员少走许多冤枉路，极大地提高了工作效率。 

附图说明：

图1为一种高密度电法仪的电极编号检测装置电路框图 

图2为电极编号检测装置工作连接示意图 

图3从机多芯电缆示意图 

图4为图1的单片机系统图 

图5为图1的通信电路图 

图6为图1语音通话2的语音产生电路图 

图7为图1语音通话2的语音接受电路图 

1单片机,2语音通话,3供电接口,4通信电路,5接地电阻,6按键电路,7液晶显示，8供电电池，9电缆接口。 

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

高密度电法仪的电极编号检测装置，是由供电电池8、按键电路6、液晶显示7、语音通话2、供电接口3、通信电路4和接地电阻5分别与单片机1连接，语音通话2、供电接口3、通信电路4和接地电阻5分别与电缆接口9连接构成。 

供电接口3、通信电路4、接地电阻5和语音通话2经电缆接口9与从机多芯电缆接头连接。 

图1为本实用新型的结构框图。单片机系统1作为电极编号检测装置的控制核心，按键电路6和接地电阻接口5作为输入设备，液晶显示7和语音通话接口2由单片机系统1来控制，单片机系统1和通信接口4采用RS485通信，语音通话2、供电接口3、通信电路接口4、接地电阻接口5、分别和电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆连接。 

图2为电极编号检测装置工作连接示意图。电极编号检测装置可与在从机电极多芯电缆上的任意多芯电缆接头连接，先断开该接头的连接，再将电极编号检测装置连线接头与多芯电缆接头连接，立即可以找到断开处最近两个电极的编号。 

图3为从机多芯电缆示意图。VCC和GND为电源线，M、N为测量线，D1、D2为通讯线，A、B可以作为语音传输信号线，Y1、Y2为预留的备用线。本装置的供电方式有两种选择，它既可以采用供电电池8，也可以由从机多芯电缆中的电源线VCC、GND供电。 

通信电路4经电缆接口9与从机多芯电缆中的通信线D1、D2连接通信；电极编号检测装置的语音通话接口2和电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的预留两条线Y1、Y2作为语音传输信号线，或在高密度电法系统不进行测量工作时，使用从机多芯电缆中的A、B两条线作为传输语音的信号线。实现电极编号检测装置和高密度电法系统之间双向对讲。语音通话2的P5IN7和单片机MSP430F149的I/O口连接，语音通话2主要包括驻极体前置放大电路、电压转换电流电路、电流转换电压电路、功率放大电路、扬声器电路。其中，驻极体前置放大电路和电压转换电流电路由一片集成运放LM324构成，电流转换电压电路由一片集成运放LM324构成，功率放大电路由集成运放LM386构成。 

本实施例单片机系统1是以MSP430F149为控制核心。单片机系统1和通信电路4采用RS485通信，MAX3485芯片与单片机MSP430F149的USART0相连接。按键key1与单片机MSP430F149的I/O口P5.5相连接，当电极编号检测装置上的按键key1按下时，它会向分布式电极转换装置发送一个电极编号 数据查询包；分布式电极转换装置接收到来自电极编号检测装置的一个数据包后，返回给电极编号检测装置一个数据包；电极编号检测装置接收来自分布式电极转换装置的数据包后，分析数据包中的电极编号数据，将其转换成十进制后，通过液晶电路将电极编号显示出来。 

本实用新型检测电极编号的过程： 

1）连接在第K个电极转换从机处的电极编号检测装置，其通信电路4与电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的通信线D1、D2连接相互通信； 

2）电极编号检测装置和分布式电极转换从机之间采用RS485通信，当电极编号检测装置上的按键key1按下时，它会向分布式电极转换装置发送一个电极编号数据查询包； 

3）分布式电极转换装置接收到来自电极编号检测装置的一个数据包后，会返回给电极编号检测装置一个数据包； 

4）电极编号检测装置接收来自分布式电极转换装置的数据包后，分析数据包中的电极编号数据，将其转换成十进制后，通过液晶电路将电极编号显示出来，得到K电极的编号。 

本实用新型检测从机接地电阻的过程： 

电极编号检测装置的接地电阻接口5和电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的测量线M、N连接，并通过和已知电阻分压，单片机直接采样分压值，并送入单片机内部进行A/D转换，将转换后的接地电阻值显示在液晶上。 

本实用新型的电极编号检测装置有两种供电方式，一种是通过电池供电，另一种是通过高密度电法系统的从机多芯电缆中的电源线VCC、GND供电。 

电极编号检测装置的语音通话接口2和电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的预留两条线Y1、Y2作为语音传输信号线，或在高密度电法系统不进行测量工作时，使用从机多芯电缆中的A、B两条线作为传输语音的信号线。实现电极编号检测装置和高密度电法系统之间双向对讲。语音通话电路主要包括驻极体前置放大电路、电压转换电流电路、电流转换电压电路、功率放大电路、扬声器电路。 

本实用新型检测电极编号的过程： 

1）连接在第K个电极转换从机处的电极编号检测装置，其通信接口4与电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的通信线D1、D2连接相互通信； 

2）电极编号检测装置和分布式电极转换从机之间采用RS485通信，当电极编号检测装置上的按键key1按下时，它会向分布式电极转换装置发送一个电极编号数据查询包； 

3）分布式电极转换装置接收到来自电极编号检测装置的一个数据包后，会返回给电极编号检测装置一个数据包； 

4）电极编号检测装置接收来自分布式电极转换装置的数据包后，分析数据包中的电极编号数据，将其转换成十进制后，通过液晶电路将电极编号显示出来，得到K电极的编号。 

接地电阻接口5和电缆接口9连接，电缆接口9和从机多芯电缆中的测量线M、N连接，接地电阻接口5的A0引脚和单片机MSP430F149的P6.0口连接，将电极M、N之间的接地电阻和已知电阻（图4中R5）分压，单片机MSP430F149将采样分压值，送入单片机MSP430F149内部进行A/D转换，并将转换后的接地电阻值显示在液晶上。 

Claims (2)

1.一种高密度电法仪电极编号的检测装置，其特征在于，是由电池供电(8)、按键电路(6)、液晶显示(7)、语音通话(2)、供电接口(3)、通信电路(4)和接地电阻(5)分别与单片机(1)连接，语音通话(2)、供电接口(3)、通信电路(4)和接地电阻(5)分别与电缆接口(9)连接构成。 

2.按照权利要求1所述的高密度电法仪电极编号的检测装置，其特征在于，供电接口(3)、通信电路(4)、接地电阻(5)和语音通话(2)经电缆接口(9)与从机多芯电缆接头连接。 

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