一种自然电场动电观测系统技术方案

一种自然电场动电观测系统，包括测网布置系统和动电观测装置，测网布置系统包括参考电极（2）和两个以上的不极化电极（1），动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块，两个以上的不极化电极（1）分别与通道选择模块的输入端口相连接，参考电极（2）与模数转换模块的模拟负极相连接，通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，通讯控制模块与主控模块相连接，电源模块分别与主控模块、通讯控制模块、数模转换模块和通道选择模块相连接。可用于无人值守自动观测，广泛应用于地震预报，油田开采监测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种自然电场动电观测系统，包括测网布置系统和动电观测装置，测网布置系统包括参考电极（2）和两个以上的不极化电极（1），动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块，两个以上的不极化电极（1）分别与通道选择模块的输入端口相连接，参考电极（2）与模数转换模块的模拟负极相连接，通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，通讯控制模块与主控模块相连接，电源模块分别与主控模块、通讯控制模块、数模转换模块和通道选择模块相连接。可用于无人值守自动观测，广泛应用于地震预报，油田开采监测。【专利说明】—种自然电场动电观测系统
本专利技术涉及一种观测系统，更具体的说涉及一种自然电场动电观测系统。
技术介绍
自然电场法是一种高效率、低成本的传统电法勘探方法，目前已成功应用于金属勘探、油气储集层勘探、地热资源开发、水文地质勘探等领域。近几年来对于自然电场的研究主要聚焦在其动态方面，即自然电场的动电效应；研究主要集中在重金属污染监测、滑坡、水坝渗漏监测及火山活动、地震预报等方面。目前，对自然电场动电效应观测主要使用一对测量电极进行测量并人工记录；但是，该种测量方式具有以下缺点:一、需要人工记录，耗费人力，难以24小时不间断观测。二、采样周期长，需要几十分钟至一两小时。三、获得的信息为只有经过滤波处理后的一个数值，信息单一，抗干扰能力弱，丢失有效信息。四、只能单通道测量，获取位场信息时需要人工转换通道，步骤繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的对自然电场动电效应观测主要使用一对测量电极进行测量并人工记录等问题，提供一种自然电场动电观测系统。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是:一种自然电场动电观测系统，包括测网布置系统和动电观测装置，所述的测网布置系统包括参考电极和两个以上的不极化电极，所述两个以上的不极化电极分别布设在各勘测点上，所述的动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块，所述两个以上的不极化电极分别与通道选择模块的输入端口相连接，所述参考电极与模数转换模块的模拟负极相连接，所述通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，所述模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，所述的通讯控制模块与主控模块相连接，所述的电源模块分别与主控模块、通讯控制模块、数模转换模块和通道选择模块相连接。所述参考电极布设在两个以上不极化电极形成的勘探区域的中心。所述的测网布置系统还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器布设在参考电极处，温湿度传感器与主控模块相连接。所述的动电观测装置还包括有存储模块和时钟模块，所述的存储模块和时钟模块分别与主控模块相连接，所述的电源模块分别与存储模块和时钟模块相连接。所述的电源模块通过线路与太阳能电池板相连接。所述的通讯控制模块与无线通信模块相连接，所述的无线通信模块通过无线网络传输信号给控制仪器。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是:1、可用于无人值守自动观测，广泛应用于地震预报，油田开采监测。本专利技术中包括测网布置系统和动电观测装置，测网布置系统包括参考电极和两个以上的不极化电极，两个以上的不极化电极分别布设在各勘测点上，动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块，两个以上的不极化电极分别与通道选择模块的输入端口相连接，参考电极与模数转换模块的模拟负极相连接，通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，通讯控制模块与主控模块相连接；能够实现无人值守工作，通道选择模块能够实现多通道测量，获取更多的信息，应用范围广泛。2、本专利技术中优选的测网布置系统包括温湿度传感器，能够获取温湿度信息；动电观测装置还包括有存储模块和时钟模块，可实现储存较长时间原始数据；电源模块通过线路与太阳能电池板相连接，满足较长时间内实时性要求比较强的测试要求。【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术中程序流程图。图3是本专利技术具体试验中测网布置系统示意图。图中:不极化电极1，参考电极2，温湿度传感器3，太阳能电池板4，无线通信模块5。【具体实施方式】以下结合【专利附图】【附图说明】和【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细描述。参见图1，一种自然电场动电观测系统，包括测网布置系统和动电观测装置，所述的测网布置系统包括参考电极2和两个以上的不极化电极1，所述两个以上的不极化电极I分别布设在各勘测点上。两个以上的不极化电极I可布设成十字，米字，井字，或网格等形状，也可因地制宜，布设其他形状；但要使测点整体分散覆盖勘探区域以获得整个面上的信息，避免局部过密。所述的参考电极2即为零电位参考的不极化电极，参考电极2最好布设在两个以上不极化电极I形成的勘探区域的中心，不要布设到勘探区域的边缘，这样会加大干扰。实际测量时，需将参考电极2和不极化电极I掩埋于地下一米深处，避开人、动物活动频繁区域以减小干扰，同时也要避免离水流过近(除非要专门针对水流影响进行研究)；而且掩埋参考电极2和不极化电极I时要将植物根茎叶等有机物清理干净，同时要避开蚂蚁，蚯蚓等地下动物活动频繁的区域。优选的，所述的测网布置系统还包括温湿度传感器3，所述的温湿度传感器3布设在参考电极2处，温湿度传感器3正常掩埋在参考电极2上方30厘米处。本测网布置系统可获取自然电场面上的信息以判断异常方位及深度，并且采集对自然电位影响较大的温湿度以做校正，排除虚假异常。参见图1，所述的动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块；所述两个以上的不极化电极I分别与通道选择模块的输入端口相连接，所述参考电极2与模数转换模块的模拟负极相连接，所述通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，所述模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，所述的通讯控制模块和温湿度传感器3分别与主控模块相连接，所述的电源模块分别与主控模块、通讯控制模块、数模转换模块和通道选择模块相连接，所述的通讯控制模块传输信号给控制仪器，从而实现数据传输和控制。优选的，所述的动电观测装置还包括有存储模块和时钟模块，所述的存储模块和时钟模块分别与主控模块相连接，所述的电源模块分别与存储模块和时钟模块相连接。本动电观测装置需进行三防封装，布站时可直接埋于地下。所述的电源模块选用1-128倍可选放大的16位模数芯片AD7705，并且对模拟部分须进行物理隔离并覆铜以实现高精度宽量程的电位测量。所述的主控模块选用stm32f407，以较低的价格实现对数据高速存储，并实现DSP处理。优选的，为使仪器能够长时间无人值守工作，所述的电源模块通过线路与太阳能电池板4相连接，从而使得电源以太阳能结合仪器内部电源作为缓冲，以实现长时间供电及应对阴雨天等突发情况。优选的，所述的通讯控制模块与无线通信模块5相连接，所述的无线通信模块5通过无线网络传输信号给控制仪器；为保证无线通讯信号良好，应将无线通信模块5与太阳能电池板4 一同置于空旷处。参见图1，为使本动电观测装置能够长时间稳定工作，对除模数转换模块外的其他模块使用时都采用尝试操作的模式，即遇到问题直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自然电场动电观测系统，包括测网布置系统和动电观测装置，所述的测网布置系统包括参考电极（2）和两个以上的不极化电极（1），所述两个以上的不极化电极（1）分别布设在各勘测点上，其特征在于：所述的动电观测装置包括主控模块、通讯控制模块、数模转换模块、通道选择模块、电源模块，所述两个以上的不极化电极（1）分别与通道选择模块的输入端口相连接，所述参考电极（2）与模数转换模块的模拟负极相连接，所述通道选择模块的输出端口与模数转换模块的模拟正极相连接，所述模数转换模块的数字通讯端口与主控模块相连接，所述的通讯控制模块与主控模块相连接，所述的电源模块分别与主控模块、通讯控制模块、数模转换模块和通道选择模块相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴煌坚，
申请(专利权)人：武汉普瑞通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42