CN206788387U - 一种宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种宽探测范围且多通道、同步采集瞬变电磁接收装置。该装置包括24V蓄电池作为整个装置的能量来源对无线路由模块、采集模块、控制模块进行供电，显示模块与24V蓄电池、控制模块相连；上位机通过无线连接与无线路由模块相连，接收线圈放在指定测试地点，与切换装置相连，通过控制模块控制切换装置选择需要的频率的线圈，切换装置的输出端与信号调理模块输入端相连，信号调理模块输出端与采集模块输入端相连，接收的瞬变电磁信号经信号调理模块处理后，传输给采集模块，实现模数转换，通过无线路由模块上传到上位机。本实用新型通过多通道、同步采集的结构提高了工作效率，为野外工作节约了时间。

Description

一种宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置

技术领域

本实用新型涉及地球物理电磁探测领域，尤其是一种宽探测范围且多通道、同步采集瞬变电磁接收装置。

背景技术

瞬变电磁法也称为时域电磁法(Time domain electromagnetic methods),简称TEM，是一种常用的地球物理勘探方法，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。瞬变电磁的基本原理就是电磁感应定律。目前瞬变电磁方法被广泛的应用于金属矿勘探，地下岩侧结构分析和灾害预测防范等各个领域

目前，在野外实际应用中，2D/3D探测方面大多采用“一发一收”的探测方式，在每个测试点需要进行多次发射与接收，地面瞬变电磁针对地下大范围的地质异常，通常采用大尺寸的发射接收。以往的瞬变电磁设备，均采用线同步模式,TEM系统无法实现“一发多收”的工作模式，工作效率低且浪费时间，抗干扰能力弱，并且接收的数据量少，无法适应野外复杂的地质条件，尤其是山地等特殊地质环境下，在数据处理和反演解释是容易产生错误。除此之外，接收线圈模式单一，不能适用于多种复杂条件，使探测范围受到限制，若要实现不同范围的探测需更换接收线圈，不利于野外工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，采用多通道、同步采集的工作方式不仅能够提高工作效率，而且能够提高在2D/3D方面的探测精度，通过改变接收线圈频率能够更好的适合复杂的野外地质条件，有助于准确获得地质信息。

本实用新型是这样实现的，一种宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，该装置包括上位机、蓄电池24V、充电模块、电源模块、显示模块、控制模块、无线路由模块、采集模块、信号调理模块、切换装置以及可选频接收线圈；其中：

24V蓄电池作为整个装置的能量来源与电源模块、充电模块相连，充电模块用市电对电池进行充电，由电源模块对无线路由模块、采集模块、控制模块进行供电，显示模块与24V蓄电池、控制模块相连，用来监测蓄电池电压、充电时电压、当前接收线圈模式及放大倍数；上位机通过无线连接的方式与无线路由模块相连，实现上位机与控制模块及上位机与采集模块的数据传输；接收线圈放在指定测试地点，与切换装置相连，通过控制模块控制切换装置选择需要的频率的线圈，切换装置的输出端与信号调理模块输入端相连，信号调理模块输出端与采集模块输入端相连，接收的瞬变电磁信号经信号调理模块处理后，传输给采集模块，实现模数转换，通过无线路由模块上传到上位机，通过上位机人机界面可观测到瞬变电磁信号。

进一步地，所述接收线圈为可选频接收线圈，包括高频线圈、低频线圈以及重叠回线，根据需要选择相应频率的线圈，其中高频线圈适用于浅层探测，低频线圈适用于中层探测，重叠回线适用于深层探测。

进一步地，控制模块控制切换装置在线圈频率和重叠回线之间的切换及信号调理模块的增益。

进一步地，所述采集模块为多通道采集模块且允许级联。

进一步地，所述接收线圈与信号调理模块为多个接收线圈与多个调理模块的集合成的多通道采集。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型接收装置，通过多通道、同步采集的结构提高了工作效率，为野外工作节约了时间；通过对接收线圈频率的改变可适用于更大范围的探测，可根据需要探测的深度确定合适频率的接收线圈，更好的适用于野外复杂的地质条件，使接收的瞬变电磁信号更为理想，为后续的数据处理与反演解释提供了充足的数据依据，提高了数据处理与反演解释的准确性，进而提高了探测精度，获得准确地质信息。

附图说明

图1为本实用新型的装置的结构框图。

图2为本实用新型的装置通讯连接框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1结合图2，一种宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，包括24V蓄电池作为整个系统的能量来源与电源模块、充电模块相连，嵌入充电模块以市电对电池进行充电可方便工程应用及设备维护；由于无线路由模块、采集模块、控制模块需要不同的供电电压，所以需要电源模块对总电源进行转换，转换成其需要的供电电压，显示模块与24V蓄电池、控制模块相连，用于监测蓄电池电压及其充电时电压，防止出现蓄电池电压不足及过充的现象，同时确定当前放大倍数和接收线圈模式；确保各模块供电正常之后，然后将上位机通过无线的连接方式与无线路由模块相连，实现上位机与采集模块及上位机与控制模块之间的通讯，进行数据传输；控制模块与无线路由模块之间通过串口转以太网进行通讯，采集模块与无线路由模块之间通过以太网进行通讯；将可调频接收线圈放在指定测试地点，接收线圈与切换装置通过航空插头实现对接，可根据实际野外需要通过控制模块(单片机)控制切换装置选择不同模式的接收线圈；切换装置的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块可以接收来自不同频率的接收线圈及重叠回线的瞬变电磁信号，在信号调理模块中通过控制模块控制前置放大增益，可通过观测人机界面接收到的瞬变电磁信号通过控制模块选择合适的放大倍数；为了配合不同采集模块的需要，信号调理模块的输出端采用几种方式的输出，可根据需要选择相应的输出端与采集模块输入端相连，实现模数转换，采集模块为多通道采集模块，且允许级联，实现多通道、同步采集模块；采集模块采集到的数据通过路由器与上位机进行数据传输，经数据传给上位机，通过上位机人机界面可以观测到瞬变电磁信号的波形，根据接收的瞬变电磁信号对数据进行反演解释。

本实施例中，接收线圈为多个可选频接收线圈，可选频接收线圈包括高频线圈、低频线圈以及重叠回线，根据需要选择相应频率的线圈，其中高频线圈适用于浅层探测，低频线圈适用于中层探测，重叠回线适用于深层探测。

本实施例中，控制模块为MCU通过IO口连接的CPLD，用于控制切换装置在线圈频率和重叠回线之间的切换及信号调理模块的增益。

本实施例中，采集模块为多通道采集模块且允许级联。

接收线圈与信号调理模块为多个接收线圈与多个调理模块的集合成的多通道采集，通过多通道采集模块采集每个通道的信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，其特征在于，该装置包括上位机、蓄电池24V、充电模块、电源模块、显示模块、控制模块、无线路由模块、采集模块、信号调理模块、切换装置以及可选频接收线圈；其中：

24V蓄电池作为整个装置的能量来源与电源模块、充电模块相连，充电模块用市电对电池进行充电，由电源模块对无线路由模块、采集模块、控制模块进行供电，显示模块与24V蓄电池、控制模块相连，用来监测蓄电池电压、充电时电压、当前接收线圈模式及放大倍数；上位机通过无线连接的方式与无线路由模块相连，实现上位机与控制模块及上位机与采集模块的数据传输；接收线圈放在指定测试地点，与切换装置相连，通过控制模块控制切换装置选择需要的频率的线圈，切换装置的输出端与信号调理模块输入端相连，信号调理模块输出端与采集模块输入端相连，接收的瞬变电磁信号经信号调理模块处理后，传输给采集模块，实现模数转换，通过无线路由模块上传到上位机，通过上位机人机界面可观测到瞬变电磁信号。

2.按照权利要求1所述的宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，其特征在于，所述接收线圈为可选频接收线圈，包括高频线圈、低频线圈以及重叠回线，根据需要选择相应频率的线圈，其中高频线圈适用于浅层探测，低频线圈适用于中层探测，重叠回线适用于深层探测。

3.按照权利要求1所述的宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，其特征在于，控制模块控制切换装置在线圈频率和重叠回线之间的切换及信号调理模块的增益。

4.按照权利要求1所述的宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，其特征在于，所述采集模块为多通道采集模块且允许级联。

5.按照权利要求1所述的宽探测范围且多通道、同步采集的瞬变电磁接收装置，其特征在于，所述接收线圈与信号调理模块为多个接收线圈与多个调理模块的集合成的多通道采集。