一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，數(shù)字輸出單元為數(shù)字輸出卡，和發(fā)送機通過航插接口連接；模擬信號同步采集單元為模擬信號同步采集卡，和發(fā)送機、接收電極通過航插接口連接；數(shù)字輸出卡和模擬信號同步采集卡分別通過DB9接口與同步卡槽連接，同步卡槽和PC上位機進行通信連接；數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽封裝在機箱中，機箱中設置電池供電單元為數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽供電。本實用新型中采用的數(shù)字輸出卡和模擬信號同步采集卡集成度高，可以有效縮小系統(tǒng)體積，并且本實用新型還實現(xiàn)了大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機的模塊化，更便于組建采集站。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)【技術領域】，更為具體地講，涉及一種大功 率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機。 一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機

【背景技術】
[0002] 隨著全球礦產(chǎn)資源消耗量快速增長，地表及淺部礦產(chǎn)資源已越來越少，向第二深 度空間（500-2000m)尋找礦產(chǎn)資源成為各國的發(fā)展趨勢。利用先進的勘察和探測裝備進行 地下油氣、礦產(chǎn)、地下水資源探查，工程探測和環(huán)境（地質災害）監(jiān)測，是解決第二深度空間 礦產(chǎn)資源的勘探問題的重要途徑，研究與發(fā)展先進的地下目標探測技術及儀器裝備就顯得 十分重要。
[0003] 目前大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機一般包括PC上位機、數(shù)字輸出單元、模擬信 號同步采集單元和發(fā)送機，數(shù)字輸出單元根據(jù)PC上位機控制信號生成發(fā)送控制信號和發(fā) 送波形輸出至發(fā)送機，發(fā)送機根據(jù)發(fā)送控制信號和發(fā)送波形通過發(fā)送電極發(fā)送探測信號， 模擬信號同步采集單元根據(jù)PC上位機的控制信號采集發(fā)送端電流信號和接收電極電壓信 號并返回給PC上位機，PC上位機根據(jù)返回信號進行分析得到探測結果。
[0004] 但是國內的大功率頻譜激電探測設備（包括配套的主控機設備）還相當缺乏，現(xiàn) 有的主控機也都是使用大量硬件電路，系統(tǒng)結構復雜，裝置笨重，功能單一，只能與相應的 主控制器和發(fā)送機相配合。并且大功率頻譜激電探測系統(tǒng)儀器之間的連接采用電纜連接， 可靠性低，要形成采集站時布線繁瑣，工作量大。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng) 主控機，解決大功率頻譜激電探測系統(tǒng)結構臃腫問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，包括PC 上位機、數(shù)字輸出單元、模擬信號同步采集單元和發(fā)送機，PC上位機向數(shù)字輸出單元輸出發(fā) 送控制信號，數(shù)字輸出單元生成發(fā)送控制信號和發(fā)送波形輸出至發(fā)送機，發(fā)送機通過發(fā)送 電極發(fā)送探測信號，PC上位機向模擬信號同步采集單元輸出采集控制信號，模擬信號同步 采集單元采集發(fā)送端電流信號和接收電極電壓信號返回給PC上位機，其中：
[0007] 所述數(shù)字輸出單元為數(shù)字輸出卡，和發(fā)送機通過航插接口連接；
[0008] 所述模擬信號同步采集單元為模擬信號同步采集卡，和發(fā)送機、接收電極通過航 插接口連接；
[0009] 數(shù)字輸出卡和模擬信號同步采集卡分別通過DB9接口與同步卡槽連接，同步卡槽 和PC上位機進行通信連接；
[0010] 數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽封裝在機箱中，機箱中設置電池供電 單元為數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽供電。
[0011] 本實用新型大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，通過采用集成度高的數(shù)字輸出卡作 為數(shù)字輸出單元、模擬信號同步采集卡作為模擬信號同步采集單元，可以有效縮小系統(tǒng)體 積，解決大功率頻譜激電探測系統(tǒng)結構臃腫問題。通過將數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集 卡、同步卡槽、電池供電單元集成在機箱內部，使主控機實現(xiàn)了模塊化，使采集站布置更加 靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機的一種【具體實施方式】的結構 示意圖；
[0013] 圖2是圖1中數(shù)字輸出卡與發(fā)送機間7芯航插接口示意圖；
[0014] 圖3是圖1中模擬信號同步采集卡與發(fā)送機間4芯航插接口示意圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更 好地理解本實用新型。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細 描述也許會淡化本實用新型的主要內容時，這些描述在這里將被忽略。
[0016] 圖1是本實用新型大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機的一種【具體實施方式】的結構 示意圖。如圖1所示，本實用新型大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機包括PC上位機1、發(fā)送機 2、數(shù)字輸出卡3、模擬信號同步采集卡4、同步卡槽5、鋰電池6、充電器7、機箱8。
[0017] PC上位機1，可以使用臺式電腦、筆記本等，為了滿足野外工作需要，通常使用便 攜性更高的筆記本。本實施例中，PC上位機1安裝有LabVIEW程序編寫的SIP (頻譜激電 法）軟件，發(fā)送控制信號、接收采集信號并分析，完成地下目標探測。
[0018] 數(shù)字輸出卡3作為數(shù)字輸出單元，接收PC上位機1的發(fā)送控制信號，生成發(fā)送控 制信號和發(fā)送波形輸出至發(fā)送機，發(fā)送控制信號包括發(fā)送機2的開關和發(fā)送電壓大小信號 等，數(shù)字輸出卡3和發(fā)送機2通過航插接口連接。本實施例中，數(shù)字輸出卡3具有8個輸出 通道，每個通道均設置了過壓保護、過流保護和短路保護電路，以增強安全性。圖2是圖1 中數(shù)字輸出卡與發(fā)送機間接口示意圖。如圖2所示，數(shù)字輸出卡3和發(fā)送機2的航插接口 采用7芯航插。
[0019] 模擬信號同步采集卡4作為模擬信號同步采集單元，接收PC上位機1的采集控制 信號，采集發(fā)送端電流信號和接收電極電壓信號并返回給PC上位機1，模擬信號同步采集 卡4和發(fā)送機2、接收電極10通過航插接口連接。本實施例中，模擬信號同步采集卡4采用 16位模擬信號同步采集卡，最多可同時采集16個差分通道，最大電壓范圍可以達到± 10V。 圖3是圖1中模擬信號同步采集卡與發(fā)送機間4芯航插接口示意圖。如圖3所示，模擬信 號同步采集卡4和發(fā)送機2采用4芯航插。如圖1所示，模擬信號同步采集卡4和接收電 極10采用單芯航插。
[0020] 數(shù)字輸出卡3和模擬信號同步采集卡4分別通過DB9接口與同步卡槽5連接，同 步卡槽5對模擬采集和數(shù)字輸出進行同步。在實際應用中，同步卡槽5的槽口數(shù)量可以大 于2,這樣在數(shù)字輸出或模擬采集的通道數(shù)不夠時通過增加數(shù)字輸出卡或模擬信號同步采 集卡即可實現(xiàn)擴展。
[0021] 同步卡槽5和PC上位機1設置有對應的通信接口進行連接，一般通信接口可以采 用為標準RJ45網(wǎng)口，此時連接線為網(wǎng)線。為了方便野外環(huán)境下采集點的布局，同步卡槽5 和PC上位機1也可以采用無線通信連接，此時通信接口即為無線信號收發(fā)器?？梢?，同步 卡槽5還作為PC上位機1和數(shù)字輸出卡3、模擬信號同步采集卡4的通信中繼。
[0022] 本實用新型中，為了使大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機模塊化，將數(shù)字輸出卡3、 模擬信號同步采集卡4、同步卡槽5封裝在機箱中。采用這種方式，可以使大功率頻譜激電 探測系統(tǒng)主控機分為三大模塊，PC上位機、機箱模塊和發(fā)送機。在實際應用中，可以通過各 模塊間接口數(shù)量的配置，擴大或縮小采集站的規(guī)模，從而更靈活地實現(xiàn)采集站的布置。
[0023] 為了減少外界信號的干擾，機箱可以采用屏蔽機箱。在機箱內，增加電池供電單 元，對數(shù)字輸出卡3、模擬信號同步采集卡4、同步卡槽5進行供電。本實施例中，電池供電 單元采用KXD-12V20AH磷酸鐵鋰電池組，電池容量可以根據(jù)實際需要進行調節(jié)。電池供電 單元可以配置充電器進行充電，充電器與電池供電單元通過航插接口連接。本實施例中， HJ-1205J2L型充電器，輸入電壓范圍是AC100-240V，恒充電壓是14. 6V± 1 %，恒充電流是 5A±10%。KXD-12V20AH磷酸鐵鋰電池組的充電和供電采用單刀雙擲開關進行控制，DC供 電時將切換開關使KXD-12V20AH磷酸鐵鋰電池組與供電電路連接，不工作時切換開關使 KXD-12V20AH磷酸鐵鋰電池組與充電電路連接，此時可以通過充電器給電池充電。本實施例 中，選用的數(shù)字輸出卡3、模擬信號同步采集卡4、同步卡槽5的總功率小于5KW，可以使電池 供電單元的續(xù)航時間更長。
[0024] 本實施例中，機箱上還配備了多個指示燈，對主控機的工作狀態(tài)進行指示。指示燈 包括充電指示燈（設置在充電電路中，充電電路連接時點亮）、上電指示燈（設置在供電電 路中，供電電路連接時點亮）、工作狀態(tài)燈（與數(shù)字輸出卡3連接，隨數(shù)字輸出卡3的發(fā)送波 形信號閃爍，閃爍頻率和發(fā)送波形信號頻率一致）、電量指示燈（與數(shù)字輸出卡3連接，數(shù)字 輸出卡3采集鋰電池電壓信號，小于閾值時，發(fā)送控制信號點亮電量指示燈）。
[0025] 盡管上面對本實用新型說明性的【具體實施方式】進行了描述，以便于本【技術領域】的 技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限于【具體實施方式】的范圍，對本技術 領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精 神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護之列。
【權利要求】
1. 一種大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，包括PC上位機、數(shù)字輸出單元、模擬信號同 步采集單元和發(fā)送機，PC上位機向數(shù)字輸出單元輸出發(fā)送控制信號，數(shù)字輸出單元生成發(fā) 送控制信號和發(fā)送波形輸出至發(fā)送機，發(fā)送機通過發(fā)送電極發(fā)送探測信號，PC上位機向模 擬信號同步采集單元輸出采集控制信號，模擬信號同步采集單元采集發(fā)送端電流信號和接 收電極電壓信號返回給PC上位機，其特征在于： 所述數(shù)字輸出單元為數(shù)字輸出卡，和發(fā)送機通過航插接口連接； 所述模擬信號同步采集單元為模擬信號同步采集卡，和發(fā)送機、接收電極通過航插接 口連接； 數(shù)字輸出卡和模擬信號同步采集卡分別通過DB9接口與同步卡槽連接，同步卡槽和PC 上位機進行通信連接； 數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽封裝在機箱中，機箱中設置電池供電單元 為數(shù)字輸出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽供電。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述同步卡 槽槽口數(shù)量大于2。
3. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述電池供 電單元為磷酸鐵鋰電池組。
4. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述電池供 電單元配置有充電器進行充電，充電器與電池供電單元通過航插接口連接。
5. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述機箱為 屏蔽機箱。
6. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述PC上位 機和同步卡槽的通信接口為標準RJ45網(wǎng)口，連接線為網(wǎng)線。
7. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述PC上位 機和同步卡槽可以采用無線通信連接。
8. 根據(jù)權利要求1所述的大功率頻譜激電探測系統(tǒng)主控機，其特征在于，所述數(shù)字輸 出卡、模擬信號同步采集卡、同步卡槽的總功率小于5KW。
【文檔編號】G05B19/042GK203849580SQ201420167396
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權日:2014年4月8日
【發(fā)明者】譚永杰, 李志華, 昌彥君, 孫幫雄 申請人:資陽金貝機電有限公司