[发明专利]大功率频谱激电探测系统

权利要求书

1.一种大功率频谱激电探测系统，其特征在于，包括主控平台、多通道接收机、发送机、交流发电机，其中：

主控平台生成发送控制信号和采集控制信号发送给多通道接收机，接收来自多通道接收机的电压信号和电流信号，将时域的电压信号和电流信号通过FFT变换得到频域信号，采用搜索峰值法提取得到基波和所需各次谐波的幅值和相位，采用频谱校正法对各谱线求出谱线校正量，再采用窗函数对幅度和相位进行校正，将将各谐波分量的电压信号和电流信号的幅值相除得到电阻率值，将相位相减得到相位差值，再采用频谱激电法得到激电参数；

多通道接收机包括数字输出模块、模拟信号同步采集模块、同步时钟模块、电池供电单元，其中，数字输出模块接收发送控制信号，生成发送信号的PWM波，发送信号为伪随机信号或方波信号，数字输出模块将发送控制信号和PWM波输出至发送机；模拟信号同步采集模块接收采集控制信号，通过接收电极采集不同地层深度的激发极化信号并转化为电压信号，同步采集发送机的发送电流信号，模拟信号同步采集模块将电压信号和电流信号均反馈给主控平台；同步时钟模块生成同步时钟，发送给数字输出模块、模拟信号同步采集模块和发送机；电池供电单元向数字输出模块、模拟信号同步采集模块和同步时钟模块供电；

发送机接收来自接收机的发送控制信号、PWM波和同步时钟，以及来自交流发电机的激励动力源，根据发送控制信号中的控制参数，生成与PWM波同频同相的交变电流信号，通过发送电极发送至地下以激励大地产生激发极化电场；

交流发电机用于向发送机提供激励动力源。

2.根据权利要求1所述的大功率频谱探测系统，其特征在于，所述发送机包括：

DSP控制器，接收来自接收机数字输出模块的发送控制信号、PWM波与检测电路的反馈信号，向电源管理电路、驱动电路发送控制信号，并将PWM波发送给驱动电路；

电源管理电路，根据控制信号中的电源控制参数，分别向激励电源和驱动电源发送供电控制信号；

整流电路模块，接收交流发电机的电压，输出设定电压值的电压信号至激励电源；

激励电源，接收整流电路模块发送的电压信号，发送给驱动电源，并根据接收到的供电控制信号向激励逆变主电路供电；

驱动电源，接收激励电源发送的电压信号，并根据接收到的供电控制信号向驱动电路供电；

驱动电路，接收PWM波，对激励逆变主电路模块进行控制；

激励逆变主电路模块，在驱动电路控制下产生交变电流信号，该交变电流信号的电压值大小与整流电路输出的母线直流电压相同，与PWM波同频同相，该交变电流信号通过发送电极输出；

检测电路，采集激励逆变主电路模块输出的交变电流信号的电压、电流、和频率，作为反馈信号发送给信号调理与处理模块；

信号调理与处理模块，将反馈信号进行信号调理，发送给AD转换模块；

AD转换模块，将调理后的反馈信号转化为数字信号，发送给DSP控制器。

3.根据权利要求2所述的大功率频谱激电探测系统，其特征在于，所述激励逆变主电路模块中的开关管采用绝缘栅双极型晶体管。

4.根据权利要求1所述的大功率频谱激电探测系统，其特征在于，所述发送机还包括温度检测模块，用于实时监测发送机内部温度，将监测信号通过信号调理与处理模块、AD转换模块发送给DSP控制器。

5.根据权利要求1所述的大功率频谱激电探测系统，其特征在于，所述接收电极为低频电场传感器。

6.根据权利要求1所述的大功率频谱激电探测系统，其特征在于，所述接收机还包括同步卡槽，所述数字输出单元为数字输出卡，所述模拟信号同步采集模块为模拟输入采集卡，数字输出卡和模拟输入采集卡通过标准接口与同步卡槽连接，同步卡槽提供与主控平台连接的通信接口。

7.根据权利要求1所述的大功率频谱激电探测系统，其特征在于，所述同步时钟模块包括恒温晶振时钟模块和GPS时钟模块。