一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置及其发送机制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置及其发送机，所述监测装置包括电源模块、主控制器模块、信号采集模块信号采集模块、温湿度模块、声光报警模块、实时时钟模块、存储模块、无线通信模块、显示模块；所述主控制器模块分别与信号采集模块、温湿度模块、声光报警模块、实时时钟模块、存储模块、无线通信模块、显示模块连接；所述信号采集模块与大功率电法勘探发送机连接。本实用新型专利技术能在发送机停止发送信号时自动测量大功率电法勘探发送机发送电极之间的接地电阻及其周围环境的温湿度；并能持续监测发送机输出回路状态，在回路遭到破坏时即时发出声光报警并通过无线通信手段通知勘探人员以防止发送电缆被盗或人畜触电等安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置及其发送机
本技术属于地球物理仪器系统，特别涉及一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置。
技术介绍
大功率电法勘探时，发送机输出功率高达数百千瓦。输出电缆通常为横截面积较大的铜芯电缆。输出电缆长达数公里，铺设工作量较大(需花费1至2天时间)，因此野外勘探时，为提高效率，整个施工期间只在施工结束时才回收电缆。由于电缆价值较高，电缆被盗事件时有发生。当输出电缆被盗时，不仅会造成直接经济的损失以及工期的延误，更重要的是，电缆断口处裸露在地表，会造成极大地安全隐患，危及经过断口处人畜的生命安全。为防止此类事件的发生，通常的做法是指派专业人员进行不间断巡视，长时间的巡视不仅工作量太大，且仍然难以保证电缆的安全。
技术实现思路
针对上述电缆状态难以及时准确监测的严峻问题，本技术提供了一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置及其发送机，该监测装置安装于勘探发送机上并能监测到用于鉴别发送机输出回路状态的电压值，进而最终实现电缆监测。本技术一方面提供一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置，其包括主控制器模块、电源模块、信号采集模块，所述电源模块与所述主控制器模块连接；其中，所述信号采集模块中设有电阻Ra、电阻Rb，所述电阻Ra、电阻Rb的一端连接所述电源模块的输出端，所述电阻Ra、电阻Rb的另一端分别连接发送机输出电缆A、输出电缆B的起始端，所述输出电缆B与大地的连接处接地点与所述监测装置的电线接地端连接，且所述输出电缆A、输出电缆B与所述主控制器模块内数模转换器ADC的输入引脚连接，使所述主控制器模块得以采集输出电缆A和输出电缆B的电压Va、Vb。若电压Va或Vb等于所述电源模块的输出端电压，则电压Va或Vb对应的输出电缆A或输出电缆B处于断开状态。进一步展开其对应关系如下：a：电压Va等于所述电源模块的输出端电压，电压Vb与0的差值在预设误差范围，输出电缆A断开，输出电缆B未断开；b：电压Va不等于所述电源模块的输出端电压且与0的差值不在预设误差范围，电压等于所述电源模块的输出端电压，输出电缆A未断开，输出电缆B断开；c：电压Va和电压Vb都等于所述电源模块的输出端电压，输出电缆A和输出电缆B都断开；d：电压Va不等于所述电源模块的输出端电压且与0的差值不在预设误差范围，电压Vb与0的差值在预设误差范围，输出电缆A和输出电缆B都未断开。其中，预设误差范围为经验值，其目标是检测是否约等于0。本监测装置通过采集输出电缆A、输出电缆B的电压信号来进行电缆是否断线的诊断，解决了现有人工巡视所存在的问题。其中，其对应关系如下表1所示：表1Va电压值Vb电压值A断，B不断VCC约等于0A不断，B断Rx×VCC/(Ra+Rx)VCCA、B都断VCCVCCA、B都不断Rx×VCC/(Ra+Rx)约等于0基于上述表1中的对应关系，本专利技术的监测装置利用主控制器模块采集的电压Va、Vb来判断是否断线。此外，基于上述监测装置的电路连接关系，该监测装置还可以利用主控制器模块采集的电压Va计算出发送机发送电极之间的接地电阻，解决了现有电法勘探发送机通常不具备接地电阻测量的功能的弊端，尤其是针对现有测量接地电阻时，通常需要将输出电缆断开，然后利用蓄电池、万用表等设备进行间接测量，操作麻烦且精度不高的缺陷，本监测装置测量过程更加便捷以及测量结果更加准确。应当理解，在主控制器模块中载入对应的计算公式进行参数计算的技术为本领域常规的技术手段，且主控制器模块内的芯片兼具计算功能也是本领域的公知常识，因此，利用主控制器模块完成接地电阻的计算对本领域人员而言是可以实现的。其中，电缆状态诊断以及接地电阻测量原理下文有具体描述。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块连接的GSM通信模块。进一步优选，所述电源模块包括第一降压转换芯片和第二降压转换芯片，所述第一降压转换芯片一端连接外部电压，另一端连接所述第二降压转换芯片，所述第一降压转换芯片与所述第二降压转换芯片的输出端电压不等。进一步优选，所述第一降压转换芯片为MP2359DC-DC降压转换芯片，所述第二降压转换芯片为AMS1117-3.3DC-DC降压转换芯片。若外部电压为12V，所述第一降压转换芯片的输出端电压为+5V，所述第二降压转换芯片的输出端电压为+3.3V，所述电阻Ra、电阻Rb均与+3.3V电压端电性连接。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块以及电源模块均连接的温湿度模块。所述温湿度模块为DHT11温湿度模块，DHT11温湿度模块的2号引脚以数字信号输出温湿度信息给主控制器模块，当监测到温度不符合工作条件或者湿度过大时，可及时通知工作人员。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块以及电源模块均连接的报警模块。其中，报警模块为声光报警模块，并包括闪光灯和蜂鸣器。当检测到电缆断线或者温湿度异常时，声光报警模块启动报警。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块以及电源模块均连接的实时时钟模块。实时时钟模块用于记录故障或事件发生的时间，譬如，选用DS1302实时时钟模块，其DS1302芯片通过IIC总线与STM32主控制器芯片相连。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块以及电源模块均连接的存储模块。存储模块用于存储故障或者事件的代号及其发生的时间等信息。譬如，选用AT24C02存储模块，其AT24C02芯片通过IIC总线与STM32主控制器芯片相连。进一步优选，该监测装置还包括与所述主控制器模块以及电源模块均连接的显示模块。显示模块用于显示发送机输出回路状态、接地电阻阻值、发送机周围环境状况、时间等信息，譬如选用TFTLCD显示模块，其通过FSMC总线与STM32主控制器芯片相连，以提高显示屏的刷新速率。此外，本技术还提供一种基于所述监测装置的发送机，该发送机上设有所述监测装置，所述发送机的输出电缆A、输出电缆B与所述监测装置连接。有益效果本技术提供的所述监测装置实现了监测发送机的输出电缆的状态，提高了故障检测效率以及准确率，以便及时发现电缆断线事故，保证电缆及周边人畜的安全。此外，现有的电法勘探发送机通常不具备接地电阻测量的功能，测量接地电阻时，通常需要将输出电缆断开，然后利用蓄电池、万用表等设备进行间接测量，操作麻烦且精度不高。而本技术提供的监测装置利用主控制器模块内芯片的计算功能能自动测量出发送机发送电极之间的接地电阻。除此之外，在监测装置的功能扩展中，通过增设温湿度检测模块以及GSM通信模块等，扩展了监测装置的功能，可以实现周围环境的实时监测，尤其是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置，其特征在于：包括主控制器模块、电源模块、信号采集模块，所述电源模块与所述主控制器模块连接；/n其中，所述信号采集模块中设有电阻R

【技术特征摘要】
1.一种电法勘探发送机输出回路状态的监测装置，其特征在于：包括主控制器模块、电源模块、信号采集模块，所述电源模块与所述主控制器模块连接；
其中，所述信号采集模块中设有电阻Ra、电阻Rb，所述电阻Ra、电阻Rb的一端均连接所述电源模块的输出端，所述电阻Ra、电阻Rb的另一端分别连接发送机输出电缆A、输出电缆B的起始端，所述输出电缆B与大地的连接处接地点与所述监测装置的电线接地端连接，且所述输出电缆A、输出电缆B与所述主控制器模块内数模转换器的输入引脚连接，使所述主控制器模块得以采集输出电缆A和输出电缆B的电压Va、Vb。


2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：还包括与所述主控制器模块连接的GSM通信模块。


3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述电源模块包括第一降压转换芯片和第二降压转换芯片，所述第一降压转换芯片一端连接外部电压，另一端连接所述第二降压转换芯片，所述第一降压转换芯片与所述第二降压转换芯片的输出端电压不等。


4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于：所述第一降压转换芯片为MP2359DC-DC降压转换芯片，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广，彭家林，何柱石，石福升，侯庆明，丁迪，桂团福，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：江西;36