[发明专利]阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置，其特征在于，是由发射单元T与大地负载L连接，大地负载L经大地分别与接地电极1、2、3～n连接，接地电极1、2、3～n分别与接收机R1、R2、R3～Rn连接，接收机R1、R2、R3～Rn分别与监测单元M连接构成。

2.按照权利要求1所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置，其特征在于，所述的发射单元T由可调直流稳压电源T1经发射桥路T2与大地负载L连接，GPS模块T4经发射控制器T3分别与可调直流稳压电源T1和发射桥路T2连接构成。

3.按照权利要求1所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置，其特征在于，所述的接收机R1、R2、R3～Rn均是由数据采集模块Rx2经数字正交锁定放大模块Rx3与GPS模块Rx1连接，数字正交锁定放大模块Rx3经无线模块Rx4与监测单元M无线通讯构成。

4.按照权利要求1所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置，其特征在于，所述的大地负载L为两个相距1km—3km的接地电极。

5.按照权利要求1所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测装置，其特征在于，所述的监测单元M由无线模块M1与PC机M2连接构成。

6.一种阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、发射单元T在大地负载L上形成同步且幅度、频率可变的正弦波，作为阵列式频率域电磁探测的激励源；

B、在正弦波的激励下，大地表面产生携带地下信息的电压信号；

C、接地电极1～n获取携带地下信息的电压信号；

D、接收机R1、R2、R3～Rn对接地电极1、2、3～n的输出信号进行处理，形成监测数据并以电磁波的形式发送监测数据；

E、监测单元M通过无线模块M1接收监测数据并将监测数据传至PC机M2，PC机M2对监测数据进行处理，形成幅度和相位信息；

F、根据幅度和相位信息确定接收单元R中各接收机R1、R2、R3～Rn的工作状态。

7.按照权利要求6所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测方法，其特征在于，步骤A所述的发射单元T在大地负载L上形成同步且幅度、频率可变的正弦波，包括以下步骤：

a、发射控制器T3读取GPS模块T4的时间信息，保证正弦波与GPS时间同步；

b、发射控制器T3产生调压信号T5，控制可调直流稳压电源T1的工作，调节正弦波的幅度；

c、发射控制器T3产生正弦脉冲宽度调制(SPWM)信号T6，控制发射桥路T2的工作，调节正弦波的频率；

d、发射桥路T2的输出在大地负载L上形成同步且幅度、频率可变的正弦波。

8.按照权利要求6所述的阵列式频率域电磁探测系统数据质量监测方法，其特征在于，步骤D所述的接收机R1、R2、R3～Rn对接地电极1、2、3～n的输出信号进行处理，形成监测数据并以电磁波的形式发送监测数据，包括以下步骤：

a、数字正交锁定放大模块Rx3读取GPS模块Rx1的时间并控制数据采集模块Rx2工作，保证数据采集模块Rx2的采集时序与GPS时间同步，从而保证数据采集模块Rx2的采集时序与大地负载L上的正弦波同步；

b、数据采集模块Rx2将接地电极x的输出信号离散化，形成时域数据x(n)；

c、数字正交锁定放大模块Rx3对时域数据x(n)进行处理，产生同相分量I和正交分量Q，I和Q即为监测数据；

d、监测数据经无线模块Rx4以电磁波的形式发送至监测单元M。