[发明专利]一种多频激电仪接收机及其大地电位差响应信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电法物探仪器及其信号处理方法,特别是一种多频激电仪接收机及其大地电位差响应信号处理方法。 

背景技术

目前，公知的物探仪器主要是基于电法、磁法、重力、地震这四种方法。电法和磁法多用于固体矿产的勘探，地震多用于石油勘探。电法勘探是通过两个（或更多）供电电极向地下供入直流电流，通过两个直流电极测量大地的电位差响应并计算视电阻率、相移等参数的方法。但是，很多的电法物探仪器接收机由于采用了模拟检波方法，从而使得整个仪器的体积、质量变大，成本增加，保密性降低，野外施工难度加大，而且，受模拟器件的影响，整机的温度效应、精度、一致性、抗干扰能力等方面也存在一定的不足；不仅如此，这些电法仪器接收机的频率类型单一、功能单一，使得其对矿与非矿的分辨率较低，对不同作业环境下选择不同功能的灵活性较低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种多频激电仪接收机及其大地电位差响应信号处理方法，大大减小仪器的体积、减轻仪器的重量、提高仪器的保密性，从而使得野外施工变得更加方便、轻松，提升该类仪器的性能，提供多种频率类型，提高仪器的矿物质分辨率和使用的灵活性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多频激电仪接收机，包括GPS模块、液晶屏、输入模块，还包括集成在从控制板上的前置调理模块、采集缓冲模块、从控制器、第一电源模块，以及集成在主控制板上的主控制器、液晶屏驱动模块、通信模块、存储模块、第二电源模块；所述第一电源模块为所述前置调理模块、采集缓冲模块、从控制器提供电源；所述前置调理模块、采集缓冲模块、从控制器依次双向连接；所述第二电源模块为所述主控制器、液晶屏驱动模块、通信模块、存储模块提供电源；所述主控制器与所述液晶屏驱动模块、通信模块、存储模块、主控制器双向连接；所述GPS模块与所述主控制器、主控制器双向连接；所述液晶屏驱动模块与所述液晶屏、输入模块双向连接；所述通信模块上设有连接计算机的接口。

采用主-从控制器的结构模式，在从控制器和主控制器中，应用计算机高级语言构建FFT算法单元，大地的电位差响应经由前置调理电路后，在GPS模块的配合下，通过A/D转换器将该响应的数字化信息进行FIR滤波后送入从控制器中的FFT算法单元。在主控制器中，经FFT算法单元能够得到大地的电位差响所包含的频谱信息，据此频谱信息，结合数字化补偿方法、校验等处理，根据物探电法视电阻率、相移等计算公式得到矿物质的视电阻率、相移等参数，并将这些参数显示在液晶屏上，也可以存储到外部存储器上，或者传输到PC机上。

一种多频激电仪接收机处理大地电位差响应信号的方法，该方法为：

1）大地电位差响应信号传入从控制板前置调理模块，经前置调理模块处理后的信号送入A/D转换器，转换成数字信号；

2）从控制器在GPS同步信号的控制下开始收集上述数字信号，并存入缓冲区；

3）收集包含4096个A/D转换结果的数据包后，将所收集的数据包依次进行FIR、IIR、中位值平均滤波；

4）利用FFT算法对滤波后的数据进行加窗运算；

5）提取大地电位差响应信号所包含的有效频谱数据，并将所述频谱数据发送到主控制器，返回1），直至收到停止命令；

6）主控制器接收到开始命令后，读取存储模块里的温度补偿数据和校验补偿数据，通过所述温度补偿数据、校验补偿数据和有效频谱数据，计算矿物质的幅值、视电阻率、相移、视幅频率参数；

7）将运算结果显示在液晶屏上，并绘制误差曲线、相移趋势曲线、视幅频率趋势曲线、电压趋势曲线、视电阻率趋势曲线；

8）将运算结果写到存储模块；

9）读取步骤8）中的存储模块数据并将其发送到PC机。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明仪器的体积较小、重量较轻、保密性较高，从而使得野外施工变得更加方便、轻松，改善了该类仪器的性能，能提供多种频率类型，本发明的方法能处理多种频率类型的大地电位差响应信号，提高矿物质分辨率和使用的灵活性。

附图说明

图1为本发明一实施例结构框图；

图2为本发明一实施例前置调理电路结构框图；

图3为本发明一实施例阻抗变换电路原理图。

具体实施方式