三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主控機(jī)的共享式數(shù)據(jù)采集器分布到地里位置不同的行，根據(jù)測(cè)量范圍每行布置數(shù)據(jù)采集裝置，每個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置連接１６個(gè)電極切換裝置,所有數(shù)據(jù)采集裝置通過CAN總線和主控機(jī)組成一級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置通過CAN總線與連接的１６個(gè)電極切換裝置組成二級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型通CAN總線網(wǎng)絡(luò)和芯片技術(shù)完成數(shù)據(jù)的同時(shí)并行采集，主機(jī)發(fā)送采集命令后，所有測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)保持同步同時(shí)采集；三維電阻率數(shù)據(jù)的采集時(shí)，每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)在測(cè)量范圍內(nèi)的位置，測(cè)量前完成數(shù)據(jù)采集裝置的自動(dòng)編址和定位以及電極切換裝置的自動(dòng)編址和定位，它具有采集速度快、性能穩(wěn)定、易維護(hù)的特點(diǎn)。
【專利說明】三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地球物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，是應(yīng)用于資源與環(huán)境勘探【技術(shù)領(lǐng)域】中的直流電法勘探技術(shù)，涉及一種三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電法勘探的研究工作始于十九世紀(jì)初。隨著科學(xué)的發(fā)展和找礦的需要，電法勘探理論和儀器日臻完善。進(jìn)入本世紀(jì)初，隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用和計(jì)算速度的進(jìn)一步提高，電法勘探已開始向三維方向發(fā)展，高密度電法儀已從第一代發(fā)展到第四代。由于不管是目前的串行測(cè)量方式還是并行測(cè)量方式，都采用了 RS485總線進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳輸，其最長距離只有1200米范圍，數(shù)據(jù)傳輸速度較慢，并且數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置為共享模式，只能進(jìn)行串行采集數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就提供一種采集速度快、性能穩(wěn)定、易維護(hù)的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括主控機(jī)、供電裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、電極切換裝置、電纜，其特點(diǎn)是，主控機(jī)的共享式數(shù)據(jù)采集器分布到地里位置不同的行，根據(jù)測(cè)量范圍每行布置一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，每個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置連接I 6個(gè)電極切換裝置，數(shù)據(jù)采集裝置采用Cortex M3 -LPC1788微控制器和2個(gè)ADS1278數(shù)模轉(zhuǎn)換器，完成對(duì)16個(gè)電極并行數(shù)據(jù)采集，ADS1278數(shù)模轉(zhuǎn)換器內(nèi)部是包含8個(gè)并行的24位數(shù)模轉(zhuǎn)換器，這樣可以節(jié)省系統(tǒng)成本，減少系統(tǒng)的復(fù)雜度，所有數(shù)據(jù)采集裝置通過CAN總線和主控機(jī)組成一級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置通過CAN總線與連接的I 6個(gè)電極切換裝置(4)組成二級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)，主控機(jī)通過CAN總線和供電裝置組成一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)。
[0005]本實(shí)用新型的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)編址方法是，數(shù)據(jù)采集裝置和電極切換裝置在開始編址時(shí)都是通過串行方式，由近到遠(yuǎn)的順序逐個(gè)進(jìn)行編址和定位，通過選通輸出和選通輸入有效和無效，對(duì)裝置進(jìn)行編址和定位，所述方法包括下述步驟:
[0006]步驟A:主控機(jī)、數(shù)據(jù)采集裝置和電極切換裝置上電，主控機(jī)選通輸出信號(hào)設(shè)置為有效，數(shù)據(jù)采集裝置和電極切換裝置的選通輸出信號(hào)設(shè)置為無效；
[0007]步驟B:主控機(jī)設(shè)定數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)量，電極切換裝置的數(shù)量，發(fā)送編址命令；
[0008]步驟C:主控機(jī)的選通輸出有效，使得與它相連的第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置的選通輸入有效，執(zhí)行編址命令，對(duì)第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行編址；
[0009]步驟D:第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置編址完畢后，地址編址標(biāo)志賦值為1，表示編址完成，對(duì)收到的編址命令幀進(jìn)行處理，把編址命令幀的數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)量減1，地址序號(hào)加1，組裝成一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，使選通輸出有效，與它相連的第二級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置的選通輸入有效，發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀給數(shù)據(jù)采集裝置，只有選通輸入有效和地址編址標(biāo)志值為O的裝置才能執(zhí)行編址命令幀，完成編址；[0010]步驟E:按照步驟D的方式逐個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行編址，直到數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)量為O時(shí)，表示所有的數(shù)據(jù)采集裝置編址完畢，發(fā)送確認(rèn)幀給主控機(jī)；
[0011]步驟F:主控機(jī)收到數(shù)據(jù)采集裝置編址完畢的確認(rèn)信息后，向所有的數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出對(duì)電極切換裝置的編址命令幀；
[0012]步驟G:每個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置收到對(duì)電極切換裝置的編址命令幀后，使與自己相連的電纜的選通輸出有效，使行第一級(jí)的電極切換裝置的選通輸入有效，數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)送編址命令幀給電極切換裝置，第一級(jí)的電極切換裝置響應(yīng)編址命令幀，完成編址；
[0013]步驟H:電極切換裝置完成編址后，把編址命令幀的電極切換裝置的數(shù)量減1，地址序號(hào)加1，組裝成一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，使選通輸出有效，與它相連的下一級(jí)電極切換裝置的選通輸入有效，發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀給電極切換裝置，與它相連的下一級(jí)電極切換裝置響應(yīng)編址命令巾貞，完成編址；
[0014]步驟1:按照步驟H的方式逐個(gè)對(duì)電極切換裝置進(jìn)行編址，直到電極切換裝置的數(shù)量為O時(shí)，表示所有的電極切換裝置編址完畢，發(fā)送確認(rèn)幀給數(shù)據(jù)采集裝置；
[0015]步驟J:數(shù)據(jù)采集裝置收到電極切換裝置編址完畢確認(rèn)幀后，向主控機(jī)發(fā)送電極切換裝置編址完畢確認(rèn)幀。
[0016]本實(shí)用新型的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通CAN總線網(wǎng)絡(luò)和芯片技術(shù)完成數(shù)據(jù)的同時(shí)并行采集，主機(jī)發(fā)送采集命令后,所有測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)保持同步同時(shí)采集；三維電阻率數(shù)據(jù)的采集時(shí)，必須知道供電電極的位置，每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)在測(cè)量范圍內(nèi)的位置，測(cè)量前完成數(shù)據(jù)采集裝置的自動(dòng)編址和定位以及電極切換裝置的自動(dòng)編址和定位，它具有采集速度快、性能穩(wěn)定、易維護(hù)的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集裝置原理圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中電極切換裝置自動(dòng)編址的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括主控機(jī)1、數(shù)據(jù)采集裝置3、電極切換裝置4、供電裝置2、電纜，根據(jù)探測(cè)要求布置好測(cè)量點(diǎn)，建立好坐標(biāo)，然后布置裝置，每16個(gè)電極為一組按設(shè)置好的間距布置在一行上，每個(gè)電極與一個(gè)電極切換裝置4相連，16個(gè)電極切換裝置4通過電纜7連接，每16個(gè)電極切換裝置4為一組，每一組的開始布置一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置3，數(shù)據(jù)采集裝置3通過電纜6串行連接，把主控機(jī)布置在坐標(biāo)原點(diǎn)位置與第一行的開始一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置3通過電纜6連接，主控機(jī)通過電纜5連接供電裝置2。
[0021]圖2所示，一種三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置3的自動(dòng)編址方法，具體實(shí)施步驟如下:
[0022]步驟1:主控機(jī)1、數(shù)據(jù)采集裝置3和電極切換裝置4上電，主控機(jī)I選通輸出信號(hào)設(shè)置為有效，數(shù)據(jù)采集裝置3和電極切換裝置4的選通輸出信號(hào)設(shè)置為無效；[0023]步驟2:主控機(jī)I設(shè)定數(shù)據(jù)采集裝置3的數(shù)量，電極切換裝置4的數(shù)量，發(fā)送編址命令；
[0024]步驟3:主控機(jī)I的選通輸出有效，使得與它相連的第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置3的選通輸入有效，執(zhí)行編址命令，對(duì)第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置3進(jìn)行編址；
[0025]步驟4:第一級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置3編址完畢后，地址編址標(biāo)志賦值為1，表示編址完成，對(duì)收到的編址命令幀進(jìn)行處理，把編址命令幀的數(shù)據(jù)采集裝置3的數(shù)量減1，地址序號(hào)加1，組裝成一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，使選通輸出有效，與它相連的第二級(jí)數(shù)據(jù)采集裝置3的選通輸入有效，發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀給數(shù)據(jù)采集裝置3，只有選通輸入有效和地址編址標(biāo)志值為O的裝置才能執(zhí)行編址命令幀，完成編址；
[0026]步驟5:按照步驟4的方式逐個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)采集裝置3進(jìn)行編址，直到數(shù)據(jù)采集裝置3的數(shù)量為O時(shí)，表示所有的數(shù)據(jù)采集裝置3編址完畢，發(fā)送確認(rèn)幀給主控機(jī)I ;
[0027]步驟6:主控機(jī)I收到數(shù)據(jù)采集裝置3編址完畢的確認(rèn)信息后，向所有的數(shù)據(jù)采集裝置3發(fā)出對(duì)電極切換裝置4的編址命令幀。
[0028]圖3所示，一種三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電極切換裝置4編址方法，具體實(shí)施步驟如下:
[0029]步驟1:每個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置3收到對(duì)電極切換裝置4的編址命令幀后，使與自己相連的電纜7的選通輸出有效，也就使行第一級(jí)的電極切換裝置4的選通輸入有效，數(shù)據(jù)采集裝置3發(fā)送編址命令幀給電極切換裝置4，第一級(jí)的電極切換裝置4響應(yīng)編址命令幀，完成編址；
[0030]步驟2:電極切換裝置4完成編址后，把編址命令幀的電極切換裝置4的數(shù)量減1，地址序號(hào)加1，組裝成一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀，使選通輸出有效，與它相連的下一級(jí)電極切換裝置4的選通輸入有效，發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀給電極切換裝置4，與它相連的下一級(jí)電極切換裝置4響應(yīng)編址命令巾貞，完成編址；
[0031]步驟3:按照步驟2的方式逐個(gè)對(duì)電極切換裝置4進(jìn)行編址，直到電極切換裝置4的數(shù)量為O時(shí)，表示所有的電極切換裝置4編址完畢，發(fā)送確認(rèn)幀給數(shù)據(jù)采集裝置3 ；
[0032]步驟4:數(shù)據(jù)采集裝置3收到電極切換裝置4編址完畢確認(rèn)幀后，向主控機(jī)I發(fā)送電極切換裝置4編址完畢確認(rèn)幀。
[0033]系統(tǒng)完成了數(shù)據(jù)采集裝置3和電極切換裝置4編址后，主控機(jī)設(shè)置好測(cè)量參數(shù)，發(fā)出測(cè)量命令，開始測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種三維電阻率數(shù)據(jù)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括主控機(jī)(I)、供電裝置(2)、數(shù)據(jù)采集裝置(3 )、電極切換裝置(4 )和電纜，其特征在于:主控機(jī)(I)的共享式數(shù)據(jù)采集器分布到地里位置不同的行，根據(jù)測(cè)量范圍每行布置一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置(3)，每個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置(3)連接I 6個(gè)電極切換裝置(4)，數(shù)據(jù)采集裝置(3)完成對(duì)16個(gè)電極并行數(shù)據(jù)采集，所有數(shù)據(jù)采集裝置(3)通過CAN總線和主控機(jī)(I)組成一級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置(3)通過CAN總線與連接的I 6個(gè)電極切換裝置(4)組成二級(jí)CAN總線網(wǎng)絡(luò)，主控機(jī)(I)通過CAN總線和供電裝置(2)組成一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK203551796SQ201320562807
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】劉慶成, 曾正軍, 湯洪志, 黎正根, 徐哈寧, 肖慧, 龔育齡, 鄧居智 申請(qǐng)人:東華理工大學(xué)