一种开放式电磁法发送系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种开放式电磁法发送系统及其控制方法，该系统包括一体化发送设备、智能终端和云平台；所述一体化发送设备包括电源系统、逆变系统、控制系统和参数采集系统；控制系统连接逆变系统、参数采集系统和电源系统，参数采集系统连接逆变系统，电源系统连接逆变系统的输入端，逆变系统的输出端连接电极；所述电源系统包括多个小功率AC

【技术实现步骤摘要】
一种开放式电磁法发送系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及地球物理勘探
，尤其涉及一种开放式电磁法发送系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]电磁法是目前寻找金属矿最为有效的地球物理勘探手段，而勘探不同目标和在不同勘探环境时，对物理勘探电磁法发送系统的发射信号有不同要求，但是目前的地球物理勘探电磁法发送系统的发射信号类型和功能单一、功率较小、智能化程度有待提高，且集成度较差，不便于转移和安装，也不利于维护升级。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]基于上述问题，本专利技术提供一种开放式电磁法发送系统及其控制方法，解决地球物理勘探电磁法发送系统的发射信号类型和功能单一、功率较小、集成度较差的问题，使得具有多功能、智能化、开放式、模块化的优点。
[0005](二)技术方案
[0006]基于上述的技术问题，本专利技术提供一种开放式电磁法发送系统，包括一体化发送设备，及与所述一体化发送设备通信连接的智能终端和云平台；所述一体化发送设备包括集成为一体的电源系统、逆变系统、控制系统和参数采集系统，所述电源系统连接逆变系统的输入端，逆变系统的输出端连接电极，所述控制系统连接逆变系统、参数采集系统和电源系统，参数采集系统连接逆变系统；所述电源系统包括多个小功率AC
‑
DC电源单元，根据需要将所述小功率AC
‑
DC电源单元按不同组合方式连接，连接发电机组；所述逆变系统包括大功率开关管、驱动单元，所述大功率开关管根据需要连接成多桥电路，所述驱动单元连接各大功率开关管；所述参数采集系统包括设于逆变系统用于采集和监测逆变系统的状态的传感器；所述控制系统包括主控CPU；所述智能终端安装有APP控制软件，用于一体化发送设备的控制和状态监测，所述云平台为基于智能终端的Web软件系统。
[0007]进一步的，所述一体化发送设备还包括集成为一体的发电机系统，所述发电机系统包括通用的不同功率等级的发电机组，与所述电源系统连接。
[0008]进一步的，所述小功率AC
‑
DC电源单元的连接方式包括串联、并联、先串联后并联、先并联后串联、串联并联混合。
[0009]进一步的，所述逆变系统中的多桥电路包括H型桥式电路，H型桥式电路中，大功率开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5为IGBT，分别反向并联体二极管，Q1的发射极和Q3的发射极连接电源正极，Q1的集电极连接Q2的发射极，Q3的集电极连接Q4的发射极，Q2的集电极和Q4的集电极连接电源负极，Q1的集电极和Q3的集电极之间连接吸收单元，输出交流电，Q5的发射极连接电源正极，集电极连接假负载和吸收单元后连接电源负极，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的门极分别连接与主控CPU连接的驱动单元；所述逆变系统中的多桥电路的驱动模式包括半桥驱动模
式和全桥驱动模型，半桥驱动模式时，Q1和Q3的门极连接的驱动单元为同一个正驱动单元，Q2和Q4的门极连接的驱动单元为同一个负驱动单元，Q5的门极连接的驱动单元为零驱动单元；全桥驱动模型时，Q1和Q3的门极连接的驱动单元分别为正一驱动单元和正二驱动单元，Q2和Q4的门极连接的驱动单元分别为负一驱动单元和负二驱动单元，Q5的门极连接的驱动单元为零驱动单元。
[0010]进一步的，所述控制系统还包括FPGA和驱动隔离器，主控CPU依次通过FPGA、驱动隔离器连接逆变系统的驱动模块，所述主控CPU还连接GPS模块、串行flash和缓存RAM，所述FPGA连接缓存RAM。
[0011]进一步的，所述主控CPU设有无线通信接口、有线通信接口，分别连接有线通信模块和无线通信模块，用于连接智能终端和云平台；所述主控CPU设有智能屏控制接口和智能屏电源接口，用于对外连接智能屏。
[0012]进一步的，其特征在于，所述参数采集系统还包括采集控制CPU、CPLD、隔离器、A/D转换器，各传感器依次通过A/D转换器、隔离器、CPLD、采集控制CPU、隔离器连接主控CPU，所述采集控制CPU连接缓存RAM和串行flash。
[0013]进一步的，所述传感器包括一个用于监测发射总电压参数的电压互感器，一个用于监测发射分电流参数的电流互感器，以及三个分别用于监测正信号、负信号、零信号驱动时逆变系统的温度参数的温度传感器。
[0014]本专利技术也公开了一种开放式电磁法发送系统的控制方法，包括以下步骤：
[0015]S1、在云平台或智能终端的APP控制软件选择目标波形类型，对选择的波形类型进行波形参数配置，对工作参数设置，将生成的波形编码和工作参数下发到控制系统；
[0016]S2、在云平台或智能终端的APP控制软件依次操作启动发电机按钮、电源柜合闸按钮、和开始发射按钮，或仅操作一键发射按钮，将控制指令发送到控制系统；
[0017]S3、控制系统收到控制指令后，依次控制发电机系统启动，控制电源系统合闸，判断是否已进行波形配置和工作参数配置，若是，进入步骤S4，否则返回步骤S2；
[0018]S4、判断是否处于报警状态，若是，则排除报警故障；若否，则控制系统控制逆变系统工作，开始发射信号，同时，参数采集系统采集电流参数等，通过控制系统上传到智能终端，若发现故障，则报警标识报警，排除报警故障；
[0019]S5、完成指定的发射次数的信号发射后，在智能终端的APP控制软件依次操作停止发射按钮、电源柜关闭按钮、和停止发电机按钮，或仅操作一键停止按钮，将控制指令发送到控制系统，控制系统收到控制指令后，依次控制逆变系统和参数采集系统停止工作、电源系统断电、发电机系统停止发电。
[0020]进一步的，波形类型包括伪随机波，时间域波，单频波、双频波、其它兼容V8和GDP32电磁法仪器的波形及用户自定义波形；波形参数配置包括频率、占空比、极性、持续时间；工作参数包括同步模式、工作模式、发射次数、发射时间。
[0021](三)有益效果
[0022]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
[0023](1)本专利技术为一种适用于地球物理勘探的多功能、智能化、开放式、模块化的开放式电磁法发送系统，能够满足地球物理勘探电磁法发送的不同需求，方便、快捷的根据需求在智能终端或云平台对发电机系统、电源系统、逆变系统、参数采集系统和控制系统进行任
意组合、模块化集成、动态配置和功率调整，并在智能终端或云平台对一体化发送设备进行智能控制和监测，适用于不同的电磁法勘探方法和基于这些方法的发送、接收系统；
[0024](2)通过本专利技术的开放式电磁法发送系统，在智能终端或云平台进行波形选择和波形参数配置，以及工作参数设置，能够对发送系统的发射信号及功能进行动多样化、定制化设计，并实现动态配置，实现不同信号类型发射和不同功率等级和电压、电流设置，工作方式设置；
[0025](3)本专利技术的开放式电磁法发送系统的集成度更高，不用频繁更换设备，模块化集成便于安装和转移，利于设备的维护升级，设备的开发和维护等整体成本降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开放式电磁法发送系统，其特征在于，包括一体化发送设备，及与所述一体化发送设备通信连接的智能终端和云平台；所述一体化发送设备包括集成为一体的电源系统、逆变系统、控制系统和参数采集系统，所述电源系统连接逆变系统的输入端，逆变系统的输出端连接电极，所述控制系统连接逆变系统、参数采集系统和电源系统，参数采集系统连接逆变系统；所述电源系统包括多个小功率AC
‑
DC电源单元，根据需要将所述小功率AC
‑
DC电源单元按不同组合方式连接，连接发电机组；所述逆变系统包括大功率开关管、驱动单元，所述大功率开关管根据需要连接成多桥电路，所述驱动单元连接各大功率开关管；所述参数采集系统包括设于逆变系统用于采集和监测逆变系统的状态的传感器；所述控制系统包括主控CPU；所述智能终端安装有APP控制软件，用于一体化发送设备的控制和状态监测，所述云平台为基于智能终端的Web软件系统。2.根据权利要求1所述的一种开放式电磁法发送系统，其特征在于，所述一体化发送设备还包括集成为一体的发电机系统，所述发电机系统包括通用的不同功率等级的发电机组，与所述电源系统连接。3.根据权利要求1所述的一种开放式电磁法发送系统，其特征在于，所述小功率AC
‑
DC电源单元的连接方式包括串联、并联、先串联后并联、先并联后串联、串联并联混合。4.根据权利要求1所述的一种开放式电磁法发送系统，其特征在于，所述逆变系统中的多桥电路包括H型桥式电路，H型桥式电路中，大功率开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5为IGBT，分别反向并联体二极管，Q1的发射极和Q3的发射极连接电源正极，Q1的集电极连接Q2的发射极，Q3的集电极连接Q4的发射极，Q2的集电极和Q4的集电极连接电源负极，Q1的集电极和Q3的集电极之间连接吸收单元，输出交流电，Q5的发射极连接电源正极，集电极连接假负载和吸收单元后连接电源负极，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的门极分别连接与主控CPU连接的驱动单元；所述逆变系统中的多桥电路的驱动模式包括半桥驱动模式和全桥驱动模型，半桥驱动模式时，Q1和Q3的门极连接的驱动单元为同一个正驱动单元，Q2和Q4的门极连接的驱动单元为同一个负驱动单元，Q5的门极连接的驱动单元为零驱动单元；全桥驱动模型时，Q1和Q3的门极连接的驱动单元分别为正一驱动单元和正二驱动单元，Q2和Q4的门极连接的驱动单元分别为负一驱动单元和负二驱动单元，Q5的门极连接的驱动单元为零驱动单元。5.根据权利要求1所述的一种开放式电磁法发送系统，其特征在于，所述控制系统还包括FPGA和驱动隔离器，主控C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永兵，李芳书，张磊，曹小龙，谭文，
申请(专利权)人：湖南继善高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：