CN215575703U - 一种三维电磁采集与实时处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种三维电磁采集与实时处理系统，包括：主板，主板上设置有编码器、信号转换器、控制器、存储器、电能管理单元、蓄电池、第一模拟通道输入接口、第二模拟通道输入接口；第一模拟通道输入接口的一端用于外接第一通道盒，第一通道盒为电通道盒或磁道通道盒，第一模拟通道输入接口的另一端与信号转换器连接；第二模拟通道输入接口的一端用于外接第二通道盒，第二通道盒为电通道盒或磁道通道盒，第二模拟通道输入接口的另一端与信号转换器连接；电能管理单元用于控制蓄电池给整个系统的供电状态；控制器用于控制系统的工作状态。本装置耗电量小、本底噪声低，可采集微弱信号和低频长周期信号，支持采集单个采样点的高低频数据。

Description

一种三维电磁采集与实时处理系统

技术领域

本说明书涉及电磁勘探设备技术领域，尤其涉及一种三维电磁采集与实时处理系统。

背景技术

在地球物理勘探中，电磁勘探是一个重要分支，其中，用于观测和记录天然或人工建立的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决其它地质问题的三维电磁采集站是电磁勘探发展水平的重要标志之一，其性能至关重要。目前主流的电磁法仪器主要被国外厂商垄断，然而产品技术更新换代慢，仪器体积庞大，在实际项目中往往经常需要更换电池或者配备单独的发电机，从而耽误项目进度，影响工作效率。而且传统的电磁法仪器往往只适合用一种方法进行数据采集并且通道少，带宽低，在采集完数据后只限于SD卡拷贝传输数据或者通过USB线传输数据，数据传输方法单一，传输距离受限，未充分利用现在越来越强大的通信网络强大的数据传输功能。

因此，有必要提供一种新型的三维电磁采集与实时处理系统。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：本实用新型提供一种三维电磁采集与实时处理系统，包括：

主板，所述主板上设置有编码器、信号转换器、控制器、存储器、电能管理单元、蓄电池、第一模拟通道输入接口、第二模拟通道输入接口；

所述第一模拟通道输入接口的一端用于外接第一通道盒，所述第一通道盒为电通道盒或磁道通道盒，所述第一模拟通道输入接口的另一端与所述信号转换器连接；

所述第二模拟通道输入接口的一端用于外接第二通道盒，所述第二通道盒为电通道盒或磁道通道盒，所述第二模拟通道输入接口的另一端与所述信号转换器连接；

所述信号转换器用于将从所述第一模拟通道输入接口和所述第二模拟通道输入接口处传输来的电磁信号转换为模拟数字信号；

所述编码器用于将所述模拟数字信号打上时间戳并进行降噪处理后传输到所述存储器进行存储；

所述电能管理单元用于控制所述蓄电池给整个系统的供电状态；

所述控制器用于控制整个系统的工作状态。

优选的，还包括GPS接口，所述GPS接口用于外接GPS天线，所述GPS天线用于锁定GPS信号。

优选的，还包括内置石英钟，所述GPS天线通过所述GPS接口与所述内置石英钟连接。

优选的，所述控制器采用X86处理器或ARM处理器。

优选的，还包括通讯接口，所述通讯接口用于外接WIFI天线，通过所述WIFI天线发射的通信信号将所述三维电磁采集与实时处理系统与PC端实现通信连接，所述PC端用于控制所述三维电磁采集与实时处理系统的工作状态。

优选的，还包括充电接口，所述充电接口用于连接外接电源后通过所述电能管理单元给所述蓄电池充电及整个系统供电。

优选的，所述第一模拟输入通道单元包括三个模拟通道，所述第二模拟输入通道单元包括三个模拟通道。

优选的，还包括发射机接口，所述发射机接口用于外接发射机。

优选的，所述存储器采用闪存卡，所述闪存卡为FAT 32格式。

优选的，还包括数据接口，所述数据接口的一端用于外接SD卡，所述数据接口的另一端用于与所述存储器连接。

本说明书一个实施例能够达到以下有益效果：本实用新型装置耗电量小、本底噪声低，可以用于采集微弱信号和低频长周期信号，同时支持采集单个采样点的高频数据和低频数据。本装置电磁通道通用，从而支持多种类型传感器的输入。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书提供的三维电磁采集与实时处理系统的各功能单元的连接关系示意图。

具体实施方式

为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书一个或多个实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明中的实施例，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，都属于本说明书一个或多个实施例保护的范围。

在地球物理勘探中，电磁勘探是一个重要分支，其中，用于观测和记录天然或人工建立的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决其它地质问题的三维电磁采集站是电磁勘探发展水平的重要标志之一，其性能至关重要。目前主流的电磁法仪器主要被国外厂商垄断，然而产品技术更新换代慢，仪器体积庞大，在实际项目中往往经常需要更换电池或者配备单独的发电机，从而耽误项目进度，影响工作效率。而且传统的电磁法仪器往往只适合用一种方法进行数据采集并且通道少，带宽低，在采集完数据后只限于SD卡拷贝传输数据或者通过USB线传输数据，数据传输方法单一，传输距离受限，未充分利用现在越来越强大的通信网络强大的数据传输功能。

本实用新型提供一种三维电磁采集与实时处理系统，包括主板，主板上设置有控制器、编码器、存储器、第一模拟通道输入接口、第二模拟通道输入接口和信号转换器。

其中，主板又叫主机板、系统板或母板，主板提供一系列接合点，通过这些接合点将控制器、编码器、存储器、信号转换器和各种对外功能接口接合在主板上，接合点的具体形式如插槽、线路等，此处不再赘述。第一模拟通道输入接口的一端用于外接第一通道盒，第一通道盒为电通道盒或磁道通道盒，第一模拟通道输入接口的另一端与信号转换器连接。第二模拟通道输入接口的一端用于外接第二通道盒，第二通道盒为电通道盒或磁道通道盒，第二模拟通道输入接口的另一端与信号转换器连接。并且第一模拟通道输入接口和第二模拟通道输入接口均对应三个模拟通道，所有模拟通道电磁通用，即既可连接不极化电极作为电道使用，也可连接感应线圈或磁通门作为磁道使用。

信号转换器用于将从第一模拟通道输入接口和第二模拟通道输入接口处传输来的电磁信号转换为模拟数字信号，编码器用于将此模拟数字信号打上时间戳并进行降噪处理后传输到存储器进行存储。电能管理单元用于控制所述蓄电池给整个系统的供电状态，控制器用于控制整个系统的工作状态。电能管理单元是充电接口和蓄电池的中枢模块，当充电接口有电压输入时，电通过电能管理单元给仪器供电使仪器正常工作，同时一部分电能给蓄电池充电，当充电接口没有电压输入时，蓄电池放电，通过电能管理单元给仪器供电，使仪器正常工作。在蓄电池电能不足时，电能管理单元有稳压功能，并给控制器一个电量不足的信号，控制器根据仪器工作状态，协调各模块耗电，反馈给电能管理单元一个信号，电能管理单元根据指令关闭非必要模块供电且保持必要模块正常工作，从而最大限度地降低能耗。

进一步优化方案，还包括GPS接口，GPS接口用于外接GPS天线，GPS天线用于锁定GPS信号。需要说明的是，本实用新型装置在一般情况下无需外接GPS天线，但是在一些GPS信号较弱的地方，需要通过GPS接口外接GPS天线来锁定GPS信号，GPS外接天接口在主机后面板上。

进一步优化方案，还包括内置石英钟，GPS天线通过GPS接口与内置石英钟连接，在功能上而言，GPS天线与内置石英钟互补，本实用新型装置在经过一次GPS授时后，当利用本实用新型装置在多个采样点采集数据时，内置石英钟与编码器、信号转换器相配合，给采集的数据打上时间戳，将打上时间戳的数据存储到存储器中。

进一步优化方案，控制器采用X86处理器或ARM处理器。

进一步优化方案，还包括通讯接口，通讯接口用于外接WIFI天线，通过WIFI天线发射的通信信号将所述三维电磁采集与实时处理系统与PC端实现通信连接，PC端用于控制本实用新型装置的工作状态。

进一步优化方案，还包括充电接口，充电接口用于连接外接电源后通过电能管理单元给蓄电池充电及整个系统供电。

进一步优化方案，还包括发射机接口，所述发射机接口用于外接发射机。

进一步优化方案，存储器采用闪存卡，闪存卡为FAT 32格式。

进一步优化方案，还包括数据接口，数据接口的一端用于外接SD卡，数据接口的另一端用于与存储器连接，可以将本装置采集的数据转存到SD卡中，进而通过SD卡将采集的数据转存到PC端中。也可以通过无线网络或A-COMMC直连PC端，从而将本装置采集的数据转存到PC端中。

本实用新型装置耗电量小、本底噪声低，可以用于采集微弱信号和低频长周期信号，同时支持采集单个采样点的高频数据和低频数据。本装置电磁通道通用，从而支持多种类型传感器的输入。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，包括：

主板，所述主板上设置有编码器、信号转换器、控制器、存储器、电能管理单元、蓄电池、第一模拟通道输入接口、第二模拟通道输入接口；

所述第一模拟通道输入接口的一端用于外接第一通道盒，所述第一通道盒为电通道盒或磁道通道盒，所述第一模拟通道输入接口的另一端与所述信号转换器连接；

所述第二模拟通道输入接口的一端用于外接第二通道盒，所述第二通道盒为电通道盒或磁道通道盒，所述第二模拟通道输入接口的另一端与所述信号转换器连接；

所述信号转换器用于将从所述第一模拟通道输入接口和所述第二模拟通道输入接口处传输来的电磁信号转换为模拟数字信号；

所述编码器用于将所述模拟数字信号打上时间戳并进行降噪处理后传输到所述存储器进行存储；

所述电能管理单元用于控制所述蓄电池给整个系统的供电状态；

所述控制器用于控制整个系统的工作状态。

2.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括GPS接口，所述GPS接口用于外接GPS天线，所述GPS天线用于锁定GPS信号。

3.根据权利要求2所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括内置石英钟，所述GPS天线通过所述GPS接口与所述内置石英钟连接。

4.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，所述控制器采用X86处理器或ARM处理器。

5.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括通讯接口，所述通讯接口用于外接WIFI天线，通过所述WIFI天线发射的通信信号将所述三维电磁采集与实时处理系统与PC端实现通信连接，所述PC端用于控制所述三维电磁采集与实时处理系统的工作状态。

6.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括充电接口，所述充电接口用于连接外接电源后通过所述电能管理单元给所述蓄电池充电及整个系统供电。

7.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，所述第一模拟输入通道单元包括三个模拟通道，所述第二模拟输入通道单元包括三个模拟通道。

8.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括发射机接口，所述发射机接口用于外接发射机。

9.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，所述存储器采用闪存卡，所述闪存卡为FAT 32格式。

10.根据权利要求1所述的三维电磁采集与实时处理系统，其特征在于，还包括数据接口，所述数据接口的一端用于外接SD卡，所述数据接口的另一端用于与所述存储器连接。

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