一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统，包括核心主板及与核心主板连接的电池组模块，核心主板上设有控制器及分别与其连接的编码模块、信号转换模块及闪存模块。本申请兼容二维和三维激电的工作方式，二维采集能够实现实时数据采集控制及采集结果显示，三维采集能够实时监控采集状态及数据，亦可实现盲采提高工作效率；二维和三维数据采集均为时间序列采集，支持数据再处理及数据滤波器选择，有利于进一步提高信噪比；二维和三维数据采集后均可更改时间窗口，重新计算极化率，提高了数据再处理的可行性；且支持32bit全差分模拟采集，支持传统后延同步，也支持GPS时间同步，还支持无线与有线控制方式，适用性广。适用性广。适用性广。

【技术实现步骤摘要】
一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统


[0001]本技术涉及地球物理勘探
，具体涉及一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统。

技术介绍

[0002]传统的激电仪器只支持二维或者三维的工作方式，仪器使用率低，且采样率低不利于提高信噪比。传统二维激电仪为非时间序列数据采集，只能通过无限的增加迭代次数来提高数据的信噪比，数据采集时间比较耗时长；采用后延同步的方式，同步精度较差；采集完成后不能更改计算极化率的时间窗口。传统三维激电仪需要单独配备电流采样器，采购成本高。而且现有技术中主流的激电仪器主要被国外厂商垄断，然而产品技术更新换代慢，支持的工作方式单一，仪器体积大、功耗高，满足不了目前主流兼容二维和三维数据采集的需求及长期监测项目的需求。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术提供一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案实现：
[0005]一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统，包括核心主板，核心主板上设有控制器及分别与控制器连接的编码模块和信号转换模块。
[0006]作为上述方案的优选，还包括与核心主板连接的电池组模块。
[0007]作为上述方案的优选，所述核心主板上还设有与控制器连接的对外接口，包括以太网接口、显示接口、存储接口、无线接口、外接电源线/充电器接口、外接控制器接口、CH接口组。
[0008]作为上述方案的优选，所述核心主板上还设有WIFI模块、GPS模块、晶振模块及电源模块。
[0009]作为上述方案的优选，所述控制器包括主控制单元，及分别与主控制单元连接的人机交互单元、工作模式控制单元、电信号输出控制单元、数据采集状态反馈单元。
[0010]作为上述方案的优选，所述编码模块包括相互连接的数据噪音识别单元、数据噪音过滤单元、数据初步处理单元及数据格式转换单元。
[0011]作为上述方案的优选，所述编码模块的前端与信号转换模块连接，后端连接有闪存模块。
[0012]作为上述方案的优选，所述信号转换模块采用信号转换器，与信号接收器连接。
[0013]由于具有上述结构，本技术的有益效果在于：
[0014]1、本技术兼容二维实时数据采集、实时数据结果监控，以及三维连续时间序列采集，即兼容二维和三维激电的工作方式，二维采集能够实现实时数据采集控制及采集结果显示；三维采集能够实时监控采集状态及数据，亦可实现盲采提高工作效率；
[0015]2、本技术二维和三维数据采集均为时间序列采集，支持数据再处理及数据滤波器选择，有利于进一步提高信噪比；
[0016]3、本技术二维和三维数据采集后均可更改时间窗口，重新计算极化率，提高了数据再处理的可行性；
[0017]4、本技术支持32bit全差分模拟采集，采样率最高4kHz可配置，能够分辨微弱信号，提高信噪比，同时能够有利于压制干扰不失真的恢复采集的信号；
[0018]5、本技术噪声是同类仪器1/20，仅为3uv/sqrt(Hz)，能够用于微弱信号及长期监测的信号采集；
[0019]6、本技术支持传统后延同步，也支持GPS时间同步，进一步提高发射和接收的时间同步精度；
[0020]7、本技术可提供发射机控制信号，可与多种常规发射系统兼容；
[0021]8、本技术为低功耗设计整体仪器功耗小于2w，内部锂电池供电，可连续工作多天；
[0022]9、本技术在三维数据采集时，任意主机均可配置为电流记录器，使用灵活并降低采购成本；
[0023]10、本技术支持无线与有线控制方式，可通过PC端和手机端远程控制。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0025]图1为本技术的结构示意图；
[0026]图2为本技术的一种应用场景示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本实施例提供一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统，包括一套核心主板，核心主板上设有三个主要模块：控制器及分别与控制器连接的编码模块和信号转换模块，编码模块的前端与信号转换模块连接，后端连接有闪存模块。
[0029]核心主板为系统处理功能模块，主要实现最小系统和产品对外接口功能，如以太网接口、显示接口、存储接口、无线接口、外接电源线/充电器接口、外接控制器接口、CH接口组等；控制器主要起到人机交互、机器工作模式、电信号输出控制、数据采集状态反馈的作用，控制器是各模块、各接口数字信号输入输出的核心；编码模块为一个功能模块，主要实现数据噪音识别和过滤、数据初步处理和数据格式转换，其前端与信号转换器连接，把信号转换器出来的数字模拟信号进行降噪、处理并打上时间戳转换成特定格式，然后存储到闪存模块；信号转换模块作用为把接收器传输过来的电信号转化成模拟数字信号。
[0030]核心主板上的接口及模块的功能作用如下：
[0031]CH1
‑
6：CH1
‑
6接口与编码模块功能结合，支持32bit 6通道采集模拟电信号，模拟
输入为全差分结构，极低本底噪声，采样率最高4kHz可设置；此端口任意通道也可连接外部电流传感器，用于三维观测时的电流记录通道。
[0032]PW：外接电源线接口、充电器接口。仪器在工作时电量不足，可通过此接口接通外置电源(连接外接电源时请注意外接电源正负极，已嵌入极性反接保护)；通过此接口可对设备内置锂电池充电。
[0033]TXC：外接控制器接口。当外接发射机时，TXC作为发射机与本机的接口，传输发射机需要的发射频率。
[0034]SD：SD卡卡槽。SD卡作为原始时间序列数据采集的存储设备，可以直接用SD卡接入PC端拷贝三维观测的原始时间序列数据；二维观测的时间序列原始数据通过WIFI传输到PC或者手机端。
[0035]RJ45：可通过网线将主机连接到PC，应用PC端控制软件以有线的方式配置及监控主机。
[0036]GPS：内置GPS天线。GPS与内置石英钟功能互补，仪器经过一次GPS授时后，内部精确的时钟依然保证每个采样点有精确的时间标签。内置石英钟可以在仪器采集数据时，与编码模块、信号转换器配合，给采集的实时数据打上时间戳，一同储存到闪存模块中或者存储到PC及手机端。
[0037]WIFI：内置WIFI天线，使用WIFI连接PC或者手机控制采集及原始时间序列的传输。
[0038]电池模块：独立的电池模块，有效控制仪器功率消耗，在电池容量固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统，其特征在于：包括核心主板，核心主板上设有控制器及分别与控制器连接的编码模块和信号转换模块；还包括与核心主板连接的电池组模块；所述核心主板上还设有与控制器连接的对外接口，包括以太网接口、显示接口、存储接口、无线接口、外接电源线/充电器接口、外接控制器接口、CH接口组；所述核心主板上还设有WIFI模块、GPS模块、晶振模块及电源模块。2.根据权利要求1所述的一种二维及三维全功能电场时间序列采集与处理系统，其特征在于：所述控制器包括主控制单元，及分别与主控制单元连接的人机交互单元、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥忠，张强，张万鹏，张永立，王寒冰，陆占国，
申请(专利权)人：北京桔灯地球物理勘探股份有限公司，
类型：新型
国别省市：