一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器及其方法
【专利摘要】一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，包括：定位模块、信号预处理与采样模块、不极化电极模块、OMAP中心控制模块、TFTLCD模块、物理键盘模块、存储模块、传感器模块、上位机无线通信模块、蓝牙智能终端模块、ISM中程微波通信终端模块和外部通信设备模块；所述定位模块与OMAP中心控制模块相连，信号预处理与采样模块与OMAP中心控制模块相连，不极化电极模块与信号预处理与采样模块相连，OMAP中心控制模块分别和TFTLCD模块、物理键盘模块、存储模块、传感器模块、上位机无线通信模块、蓝牙智能终端模块、ISM中程微波通信终端模块和外部通信设备模块相连。本发明可以实现勘探仪器的无线操控，给野外环境中的工程技术人员带来较大的便利。
【专利说明】
-种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器及其方法
技术领域
[0001] 本发明设及勘探仪器领域，尤其设及一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘 探仪器及其方法。
【背景技术】
[0002] 在野外的勘探环境中，进行勘探最常用的方法就是使用勘探仪器，运些仪器几乎 全部使用了电信号作为探测和处理时使用的信号。传统的仪器一般是由一个坚固，防水，防 震，防爆的机壳，一个控制面板和一个和其内部的电池及电路板组成。在操作时，控制面板 基本上是控制仪器的唯一方式。
[0003] 随着技术的不断发展，蓝牙与微波的技术不断成熟，特别是低功耗蓝牙(BLE)出现 之后，蓝牙设备的耗电可W降到很低。所W，结合当前的技术发展趋势，勘探仪器等工业仪 器的操作无线化将会是一个很大的趋势。
【发明内容】
[0004] 为克服了现有技术的不足，本发明提供一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法 勘探仪器及其方法，可W实现勘探仪器的无线操控，给野外环境中的工程技术人员带来较 大的便利。
[0005] 本发明的技术方案为:一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，包括： 定位模块、信号预处理与采样模块、不极化电极模块、0MAP中屯、控制模块、TFTLCD模块、物理 键盘模块、存储模块、传感器模块、上位机无线通信模块、蓝牙智能终端模块、ISM中程微波 通信终端模块和外部通信设备模块;所述定位模块与0MAP中屯、控制模块相连，信号预处理 与采样模块与0MAP中屯、控制模块相连，不极化电极模块与信号预处理与采样模块相连， 0MAP中屯、控制模块分别和TFTLCD模块、物理键盘模块、存储模块、传感器模块、上位机无线 通信模块、蓝牙智能终端模块、ISM中程微波通信终端模块和外部通信设备模块相连。
[0006] 所述定位模块负责完成卫星数据的获取，并将获取的数据发送给卫星数据处理单 J L· 〇
[0007] 所述信号预处理与采样模块负责地下介质中的电信号的采集与模数转换，并将获 得的数字信号发送给信号采集控制单元。
[0008] 所述不极化电极模块负责获得地下介质中的电位差，其不极化的特性可W保证良 好的电压采集特性。
[0009] 所述0MAP中屯、控制模块包括卫星数据处理单元、信号采集控制单元、异常处理单 元、数学计算与分析单元、环境检测单元、上位机无线通信单元、控制单元、物理键盘控制单 元、存储器控制单元、控制中屯、单元、蓝牙通信单元、ISM中程微波通信单元和物理通信接口 单元;卫星数据处理单元与定位模块和控制中屯、单元相连，用于获取卫星的数据，包含经缔 度，时间与日期，标准脉冲等，运些数据将用于仪器的卫星同步及时间控制；信号采集控制 单元与信号预处理与采样模块和控制中屯、单元相连，负责接收信号预处理与采样模块发来 的数据，并在控制中屯、单元的控制下将数据发送给数学计算与分析单元和存储器控制单 元;异常处理单元与环境检测单元和控制中屯、单元相连，主要任务是在环境参数异常时或 者控制中屯、单元发出异常通知时，进行报警控制；数学计算与分析单元与控制中屯、单元、 ISM中程微波通信单元、TFTLCD控制单元、蓝牙通信单元、存储器控制单元和物理通信接口 单元相连，主要的工作是处理仪器采集到的数据，并在控制中屯、单元的控制下将处理结果 发送给与之相连的各个单元;环境检测单元与传感器模块、异常处理单元和控制中屯、单元 相连，负责采集获取环境中的参数信息，包含溫度，湿度，大气压值等等，并将运些数据发送 给异常处理单元;物理通信接口单元与外部通信设备模块、数学计算与分析单元和控制中 屯、单元相连，其完成的主要功能是在仪器数据分析处理完成之后，在控制中屯、单元的控制 下将数据导出到外部的通信或存储设备，包括但不限于U盘，PC机等;存储器控制单元与存 储模块、数学计算与分析单元、控制中屯、单元和信号采集控制单元相连，负责仪器的所有数 据的存储，包括但不限于信号采集控制单元发来的原始数据，数学计算与分析单元计算之 后的结果，控制中屯、单元发来的一些需要存储的参数等;TFTLCD控制单元与TFTLCD模块、数 学计算与分析单元和控制中屯、单元相连，它控制着人机交互界面的工作，向用户显示信息 并获取用户输入的信息，在控制中屯、单元的控制下将数学计算与分析单元的计算结果显示 在屏幕上；物理键盘控制单元与物理键盘模块和控制中屯、单元相连，物理键盘模块给用户 提供了另一个操作方式，在用户不习惯使用触摸屏时，可W通过物理键盘模块数据指令和 参数，控制仪器的运行;上位机无线通信单元与上位机无线通信模块、蓝牙通信单元和控制 中屯、单元相连，可W使用WIFI网络将数据发送给上位机无线通信模块，供上位机分析与处 理;ISM中程微波通信单元与ISM中程微波通信终端模块、上位机无线通信模块、蓝牙智能终 端模块、数学计算与分析单元和控制中屯、单元相连，该单元的主要工作为中程距离(5kmW 内）的传输与控制。借助微波通信技术，可W在不方便直接操控仪器时，进行远程控制。使用 ISM中程微波通信终端模块，仪器的操作者可W在几千米的范围之外，无线操控仪器的工 作，并借助控制中屯、单元的控制工作，将部分关键的数据传输给ISM中程微波通信终端模 块，中程微波通信终端模块再讲数据传输给上位机无线通信模块或蓝牙智能终端模块，进 行下一步的处理;蓝牙通信单元与蓝牙智能终端模块、数学计算与分析单元、上位机无线通 信单元和控制中屯、单元相连，其中，蓝牙智能终端模块与ISM中程微波通信终端模块和上位 机无线通信模块均相连，蓝牙智能终端模块是一个智能设备，包括但不限于智能手机，平板 电脑，PC机等，在近距离时（lOmW内），蓝牙智能终端模块可W通过无线连接的方式与蓝牙 通信单元相连，配合上智能设备上的软件或应用，无线控制勘探仪器的工作，数据的导出 (包括WIFI无线传输导出），采集的起停等。在中程距离时(5kmW内），蓝牙智能终端模块可 W将数据首先传输给与之相连的ISM中程微波通信终端模块，ISM中程微波通信终端模块通 过微波技术将控制指令或其他信息传输到几千米之外的仪器，仪器上的ISM中程微波通信 单元接受到指令与信息之后，执行相应的处理，处理完之后将处理结果再次通过ISM中程微 波通信单元发送给ISM中程微波通信终端模块，ISM中程微波通信终端模块在将结果发送给 蓝牙智能终端模块，蓝牙智能终端模块就可W得到需要的结果。另外，蓝牙智能终端模块也 可W将得到的数据发送给上位机无线通信模块，W便下一步的分析处理;控制中屯、单元与 OMAP中屯、控制模块中的所有其他模块相连，控制指挥所有其他单元的工作。
[0010]所述TFTLCD模块与TFTLCD控制单元相连，主要负责完成仪器的显示任务W及用户 触摸输入的操作。
[0011] 所述物理键盘模块与物理键盘控制单元相连，主要负责完成用户的按键指令的输 入操作。
[0012] 所述存储模块与存储器控制单元相连，主要负责完成仪器的所有相关数据的存储 工作。
[0013] 所述传感器模块与环境检测单元相连，主要负责获取外界环境中的模拟参数，并 将其转换为数字信号，供异常处理单元分析与处理。
[0014] 所述上位机无线通信模块与上位机无线通信单元、ISM中程微波通信终端模块和 蓝牙智能终端模块相连。主要完成的任务就是和0MAP中屯、控制模块进行无线通信和数据传 输，使上位机得到相关的数据，进行更深度的分析处理，也可W进行对0MAP中屯、控制模块的 无线控制。
[0015] 所述蓝牙智能终端模块与蓝牙通信单元、ISM中程微波通信终端模块和上位机无 线通信模块相连，其主要完成的任务就是实现仪器的近距离或中远距离的无线控制与数据 传输，增加了仪器操控的便捷性。
[0016] 所述ISM中程微波通信终端模块与ISM中程微波通信单元、蓝牙智能终端模块和上 位机无线通信模块相连，主要负责中远距离的通信的实现，并进行数据或控制指令的传输， 既可W独立控制仪器，也可W接收蓝牙智能终端模块的控制指令，间接的控制仪器的操作。
[0017] 所述外部通信设备模块与物理通信接口单元相连，仪器通过物理通信接口单元可 W将数据导出到外部设备中。
[0018] 所述蓝牙智能终端模块，ISM中程微波通信终端模块，上位机无线通信模块均可W 实现仪器的独立无线操控，为用户提供了多种的控制渠道，另外，蓝牙智能终端模块，ISM中 程微波通信终端模块，上位机无线通信模块Ξ个单元之间也可W相互协作对一起进行控 审IJ，给仪器的使用带来的很大的便捷性。
[0019] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0020] (1)本发明使用了具有较长通信距离的ISM中程微波通信终端模块，借助微波通信 技术，可W实现在几千米之外对仪器的远程无线操控。克服了现有的仪器基本上只能在仪 器的控制面板上直接操作的局限性。
[0021] (2)本发明使用了功耗较低的蓝牙智能终端模块，可W实现在低功耗的前提下对 仪器的无线控制，将低功耗蓝牙(BLE)和勘探方法相结合，使得仪器可W通过智能手机等智 能终端进行操控，拓宽了勘探仪器的控制渠道。
[0022] (3)本发明使用的上位机无线通信模块，将WIFIDirect直连技术与电法勘探相结 合，不仅可W实现每秒MB级的高速率数据传输，而且可W通过上位机直接无线操控仪器，获 取数据后直接在上位机进行处理，十分便捷。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器的结构方框图；
[0024] 图2为本发明的一个具体实施示例的方法流程图。
【具体实施方式】
[0025] 如图1所示，本发明一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器包括:定位 模块1、信号预处理与采样模块2、不极化电极模块3、0MAP中屯、控制模块4、TFTLCD模块501、 物理键盘模块502、存储模块503、传感器模块504、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端 模块6、ISM中程微波通信终端模块7和外部通信设备模块8;所述定位模块1与0MAP中屯、控制 模块4相连，信号预处理与采样模块2与0MAP中屯、控制模块4相连，不极化电极模块3与信号 预处理与采样模块2相连，0MAP中屯、控制模块4分别和TFTLCD模块501、物理键盘模块502、存 储模块503、传感器模块504、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端模块6、ISM中程微波通 信终端模块7和外部通信设备模块8相连。
[0026] 所述定位模块1用于获取卫星数据，并将获取的数据发送给卫星数据处理单元 401。优选地，所述定位模块1可W采用GI^定位模块或北斗定位模块。
[0027] 所述信号预处理与采样模块2用于获取地下介质中的电信号，将采集的电信号进 行模数转换，并将模数转换后的数字信号发送给信号采集控制单元402。
[00%] 所述不极化电极(non-polarizing electrode)模块3用于采集地下介质中的电信 号，并将采集的电信号提供给所述信号预处理与采样模块2;所述电信号为电位差信号。非 极化电极是指有电流流过不发生电位变化即不发生极化的电极，通常，将紫铜棒放在盛有 饱和硫酸铜溶液的素烧瓷罐中，所述紫铜棒通过由素烧瓷罐渗透的硫酸铜溶液的离子来导 电，可使电极的极化电位差减小到1毫伏W内，从而保证良好的电位差信号采集特性。
[0029] 所述0MAP中屯、控制模块4包括卫星数据处理单元401、信号采集控制单元402、异常 处理单元403、数学计算与分析单元404、环境检测单元405、上位机无线通信单元406、 TFTLCD控制单元407、物理键盘控制单元408、存储器控制单元409、控制中屯、单元410、蓝牙 通信单元41UISM中程微波通信单元412和物理通信接口单元413。
[0030] 其中所述卫星数据处理单元401与定位模块1和控制中屯、单元410相连，用于从定 位模块1获取定位数据，所述定位数据包含经缔度，时间与日期，标准脉冲等;所述卫星数据 处理单元401对定位数据进行处理后提取定位信息W及时间同步信息，并将所述定位信息 与时间同步信息发送至控制中屯、单元410,用于实现卫星同步及时间控制;信号采集控制单 元402与信号预处理与采样模块2和控制中屯、单元410相连，用于接收信号预处理与采样模 块2发来的数据，并在控制中屯、单元410的控制下将数据发送给数学计算与分析单元404和 存储器控制单元409;异常处理单元403与环境检测单元405和控制中屯、单元410相连，用于 在环境参数异常时或者控制中屯、单元410发出异常通知时，进行报警控制;数学计算与分析 单元404与控制中屯、单元410、ISM中程微波通信单元411、TFTLCD控制单元407、蓝牙通信单 元411、存储器控制单元409和物理通信接口单元413分别相连，用于处理采集到的各项数 据，并在控制中屯、单元410的控制下将处理结果发送给与之相连的各个单元;环境检测单元 405与传感器模块504、异常处理单元403和控制中屯、单元410分别相连，用于采集获取环境 中的参数信息，所述参数信息包含例如溫度，湿度，大气压值等，并将运些参数信息发送给 异常处理单元403;物理通信接口单元413与外部通信设备模块8、数学计算与分析单元404 和控制中屯、单元410分别相连，用于根据控制中屯、单元410的控制、将数据导出到外部通信 设备模块8，所述外部通信设备模块包括但不限于U盘，PC机等;存储器控制单元409与存储 模块503、数学计算与分析单元404、控制中屯、单元410和信号采集控制单元402分别相连，用 于存储数据;所述数据包括但不限于信号采集控制单元402发来的原始数据，数学计算与分 析单元404计算之后的结果，控制中屯、单元410发来的需要存储的参数等;TFTLCD控制单元 407与TFTLCD模块501、数学计算与分析单元404和控制中屯、单元410分别相连，用于控制人 机交互界面的工作，向用户显示信息并获取用户输入的信息，在控制中屯、单元410的控制下 将数学计算与分析单元404的计算结果显示在屏幕上;物理键盘控制单元408与物理键盘模 块502和控制中屯、单元410相连，物理键盘模块502给用户提供了另一个操作方式，在用户不 习惯使用触摸屏时，可W通过物理键盘模块502发出数据指令和参数，控制仪器的运行；上 位机无线通信单元406与上位机无线通信模块505、蓝牙通信单元411和控制中屯、单元410分 别相连，将数据发送给上位机无线通信模块505,供上位机分析与处理;ISM中程微波通信单 元412与ISM中程微波通信终端模块7、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端模块6、数学 计算与分析单元404和控制中屯、单元410分别相连，用于实现中程距离（5kmW内）的传输与 控制。借助微波通信技术，可W在不方便直接操控仪器时，进行远程控制。使用ISM中程微波 通信终端模块7,仪器的操作者可W在几千米的范围之外，无线操控仪器的工作，并借助控 制中屯、单元410的控制工作，将部分关键的数据传输给ISM中程微波通信终端模块7,中程微 波通信终端模块7再将数据传输给上位机无线通信模块505或蓝牙智能终端模块6,进行下 一步的处理;蓝牙通信单元411与蓝牙智能终端模块6、数学计算与分析单元404、上位机无 线通信单元406和控制中屯、单元410分别相连，其中，蓝牙智能终端模块6与ISM中程微波通 信终端模块7和上位机无线通信模块505分别相连，优选地，所述蓝牙智能终端模块6可W为 智能设备，包括但不限于智能手机，平板电脑，PC机等，在近距离时（lOmW内），蓝牙智能终 端模块6可W通过无线连接的方式与蓝牙通信单元411相连，配合上智能设备上的软件或应 用，控制无线控制勘探仪器的工作，实现数据的导出（包括WIFI无线传输导出），采集的起停 等。在中程距离时巧kmW内），蓝牙智能终端模块6可W将数据首先传输给与之相连的ISM中 程微波通信终端模块7，ISM中程微波通信终端模块7通过微波技术将控制指令或其他信息 传输到几千米之外的仪器，仪器上的ISM中程微波通信单元412接受到指令与信息之后，执 行相应的处理，处理完之后将处理结果再次通过ISM中程微波通信单元412发送给ISM中程 微波通信终端模块7，ISM中程微波通信终端模块7再将结果发送给蓝牙智能终端模块6，从 而蓝牙智能终端模块6可W得到需要的结果。另外，蓝牙智能终端模块6也可W将得到的数 据发送给上位机无线通信模块505, W便进行下一步的分析处理;控制中屯、单元410与OMAP 中屯、控制模块4中的所有其他模块相连，用于控制所有其他单元的工作。
[0031] 所述TFTLCD模块501与TFTLCD控制单元407相连，用于完成仪器的显示任务W及用 户触摸输入的操作。
[0032] 所述物理键盘模块502与物理键盘控制单元408相连，用于完成用户的按键指令的 输入操作。
[0033] 所述存储模块503与存储器控制单元409相连，用于完成仪器的所有相关数据的存 储工作。
[0034] 所述传感器模块504与环境检测单元405相连，用于获取外界环境中的模拟参数， 并将其转换为数字信号，供异常处理单元403分析与处理。
[0035] 所述上位机无线通信模块505与上位机无线通信单元405JSM中程微波通信终端 模块7和蓝牙智能终端模块6相连，用于与OMAP中屯、控制模块4进行无线通信和数据传输，使 上位机得到相关的数据，进行进一步分析处理，也可W进行对OMAP中屯、控制模块4的无线控 制。
[0036] 所述蓝牙智能终端模块6与蓝牙通信单元41UISM中程微波通信终端模块7和上位 机无线通信模块505相连，用于实现仪器的近距离或中远距离的无线控制与数据传输，增加 了仪器操控的便捷性。
[0037] 所述ISM中程微波通信终端模块7与ISM中程微波通信单元412、蓝牙智能终端模块 6和上位机无线通信模块505相连，用于实现中远距离的通信，并进行数据或控制指令的传 输。所述ISM中程微波通信终端模块7既可W独立控制仪器，也可W接收蓝牙智能终端模块6 的控制指令，间接地控制仪器的操作。
[0038] 所述外部通信设备模块8与物理通信接口单元413相连，仪器通过物理通信接口单 元413可W将数据导出到外部设备中。
[0039] 下面通过另一个实施例对本发明再进一步详细说明。
[0040] 如图2所示，本发明的一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探方法流程：
[0041] 步骤901:首先，用户启动仪器，给仪器上电；
[0042] 步骤902:上电之后，仪器执行一系列的初始化操作，为开始工作做准备。初始化主 要有液晶屏(TFTLCD)初始化，传感器初始化，北斗卫星模块初始化，存储模块初始化，键盘 模块初始化；
[0043] 步骤903:判断液晶屏的初始化是否成功。如果初始化成功，则进入步骤904，否则 返回步骤902，重新液晶屏初始化；
[0044] 步骤904:判断传感器初始化是否成功。如果初始化成功，则进入步骤908,否则返 回步骤902，重新传感器初始化；
[0045] 步骤905:判断卫星同步是否成功。如果卫星同步成功，则进入步骤906,否则返回 步骤902，重新卫星同步；
[0046] 步骤906:判断存储模块初始化是否成功。如果初始化成功，则进入步骤9078，否则 返回步骤902，重新存储模块初始化；
[0047] 步骤907:判断键盘模块初始化是否成功。如果初始化成功，则进入步骤908，否则 返回步骤902，重新键盘模块初始化；
[0048] 步骤908:判断用户设定的操控方式是否是本地操控;如果判断为本地操控，则进 入步骤916;如果判断不是本地操控，则进入步骤909，判断是否为ISM微波远程控制;如果是 则进入步骤912;如果不是则进入步骤910;
[0049] 步骤910,判断是否为蓝牙操控，如果是则进入步骤913,如果不是则进入步骤911; [(K)加]步骤911，判断是否为上位机WIFI操控，如果是则进入步骤914，如果不是则进入步 骤908;
[0051 ]步骤912:判断微波通信是否连接成功，如果连接成功，则进入步骤916，否则进入 步骤915,重新连接；
[0052] 步骤913:判断蓝牙连接是否成功，如果连接成功，则进入步骤916，否则进入步骤 915,重新连接；
[0053] 步骤914:判断上位机WIFI (WIFI Direct)是否连接成功，如果连接成功，则进入步 骤916，否则进入步骤915，重新连接；
[0054] 步骤915:如果用户选择了无线操控的方式控制仪器，那么在出现无线连接失败的 情况时，会进入此步骤，重新进行无线连接;重新连接成功后进入步骤916;
[0055] 步骤916:完成操控方式配置之后，进行主控操作；
[0056] 步骤917:读取各个传感器的数据，W判断环境参数是否正常，如果正常，则进入步 骤919,否则进入步骤918;
[0057] 步骤918:当环境参数有异常时，向用户进行异常提醒；
[005引步骤919:获取用户输入的采集指令与参数；
[0059] 步骤920:比较用户设定的时间与从北斗卫星模块获取的时间，W判断时间是否到 达，如果时间尚未到达，则进入步骤921，等待时间的到达，如果时间已到达，则进入步骤 922；
[0060] 步骤921:如果用户设定的启动时间尚未到达，仪器进入此步骤，当等候时间到达 时，则进入步骤922;
[0061] 步骤922:开始采集地下电信号数据并进行实时的数据处理。
[0062] 其中数据实时处理的过程具体如下：
[0063] 对采集到的信号Uin(t)进行数据预处理，滤除采集到的信号中的高频噪声。由于勘 探中的信号属于低频信号，所W设计了截止频率为3Ifflz，通带纹波为3地的二阶滤波器。滤 波器的传递函数为：
[0064]
[00化]取 Rini = 1.26k，Rin2 = 1.3k，Cini = 22nF，&b = 150nF，f stop = 18.8化Hz，得到滤波函 数为：
[0066]
[0067] 对采集到的信号Uin(t)经过滤波处理后，得到处理后的接收信号UDut(t)
[0068] 使用递推算法生成探测信号m(t)，递推算法为：
[0069] Sr=Sr-k? Sr-n
[0070] 其中，Sr为信号m(t)的某一位的状态，Sr-k表示Sr-1从开始，倒数k位对应的状态。 Sr-n表示Sr-1从开始，倒数η位对应的状态。其中，前η位初始状态事先给定。
[0071] 得到m(t)之后，计算得到m(t)自相关函数Ξ角形面积Sm(t):
[0072]
[0073] 其中，N为m(t)的信号阶数，Am2为m(t)信号的幅值，Tm(t)为m(t)的码片宽度。
[0074] 根据生成的探测信号m(t)和得到的UDut(t)，计算待测系统的传递函数h(t):
[0075]
[0076] 其中，Rmu(t)为m(t)与Ucmt(t)的互相关函数，R皿为Ucmt(t)与m(t)的互相关函数。
[0077] 在进行实时的数据处理过程中，同时执行923,924,925Ξ个步骤。
[0078] 步骤923:在采集并获取地下数据的同时，实时保存获得的数据；
[0079] 步骤924:在采集数据的过程中，数据的分析与处理是同步进行的，所W，仪器会在 LCD显示屏上实时的显示运算分析的结果，用户可W在勘探采集的同时获得分析结果，在一 定程度上提高的效率。优选地，传递函数h(t)将在步骤924中显示在LCD上，供用户观察分析 结果；
[0080] 步骤925:在仪器工作的过程中，仪器会实时与控制端传输处理的进程，接收控制 端的指令，发送部分处理数据等操作，W保证仪器对用户操作的及时相应，并获得正确的结 果与参数；
[0081] 步骤926:采集任务完成之后，判断用户是否需要将数据导出至外部的存储设备， 所述外部存储设备例如U盘，SD卡等，如果用户选择否，那么进入步骤928，本次采集任务结 束。如果用户选择是，则进入步骤927;
[0082] 步骤927:仪器将数据导出至用户指定的外部存储器中；
[0083] 步骤928:仪器本次采集的任务结束。
[0084] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0085] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，包括:定位模块1、信号预处理 与采样模块2、不极化电极模块3、OMAP中心控制模块4、TFTIXD模块501、物理键盘模块502、 存储模块503、传感器模块504、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端模块6、ISM中程微波 通信终端模块7和外部通信设备模块8;所述定位模块1与OMAP中心控制模块4相连，信号预 处理与采样模块2与OMAP中心控制模块4相连，不极化电极模块3与信号预处理与采样模块2 相连，OMAP中心控制模块4分别和TFTIXD模块501、物理键盘模块502、存储模块503、传感器 模块504、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端模块6、ISM中程微波通信终端模块7和外 部通信设备模块8相连； 所述定位模块1用于获取卫星数据，并将获取的数据发送给卫星数据处理单元401; 所述信号预处理与采样模块2用于获取地下介质中的电信号，将采集的电信号进行模 数转换，并将模数转换后的数字信号发送给信号采集控制单元402; 所述不极化电极(non-polarizing electrode)模块3用于采集地下介质中的电信号， 并将采集的电信号提供给所述信号预处理与采样模块2;所述电信号为电位差信号。2. 根据权利要求1所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特征在于： 所述OMAP中心控制模块4包括卫星数据处理单元401、信号采集控制单元402、异常处理 单元403、数学计算与分析单元404、环境检测单元405、上位机无线通信单元406、TFTIXD控 制单元407、物理键盘控制单元408、存储器控制单元409、控制中心单元410、蓝牙通信单元 411、ISM中程微波通信单元412和物理通信接口单元413。3. 根据权利要求1或2所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特征在 于： 所述卫星数据处理单元401与定位模块1和控制中心单元410相连，用于从定位模块1获 取定位数据;所述卫星数据处理单元401对定位数据进行处理后提取定位信息以及时间同 步信息，并将所述定位信息与时间同步信息发送至控制中心单元410,用于实现卫星同步及 时间控制;信号采集控制单元402与信号预处理与采样模块2和控制中心单元410相连，用于 接收信号预处理与采样模块2发来的数据，并在控制中心单元410的控制下将数据发送给数 学计算与分析单元404和存储器控制单元409。4. 根据权利要求1-3任一所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特 征在于： 异常处理单元403与环境检测单元405和控制中心单元410相连，用于在环境参数异常 时或者控制中心单元410发出异常通知时，进行报警控制;数学计算与分析单元404与控制 中心单元410、ISM中程微波通信单元411、TFTLCD控制单元407、蓝牙通信单元411、存储器控 制单元409和物理通信接口单元413分别相连，用于处理采集到的各项数据，并在控制中心 单元410的控制下将处理结果发送给与之相连的各个单元;环境检测单元405与传感器模块 504、异常处理单元403和控制中心单元410分别相连，用于采集获取环境中的参数信息；并 将这些参数信息发送给异常处理单元403。5. 根据权利要求1-4任一所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特 征在于： 物理通信接口单元413与外部通信设备模块8、数学计算与分析单元404和控制中心单 元410分别相连，用于根据控制中心单元410的控制、将数据导出到外部通信设备模块8。6. 根据权利要求1-5任一所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特 征在于： 存储器控制单元409与存储模块503、数学计算与分析单元404、控制中心单元410和信 号采集控制单元402分别相连，用于存储数据;所述数据包括但不限于信号采集控制单元 402发来的原始数据，数学计算与分析单元404计算之后的结果，控制中心单元410发来的需 要存储的参数。7. 根据权利要求1-6任一所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特 征在于： TFTIXD控制单元407与TFTIXD模块501、数学计算与分析单元404和控制中心单元410分 别相连，用于控制人机交互界面的工作，向用户显示信息并获取用户输入的信息，在控制中 心单元410的控制下将数学计算与分析单元404的计算结果显示在屏幕上;物理键盘控制单 元408与物理键盘模块502和控制中心单元410相连。8. 根据权利要求1-7任一所述的基于蓝牙与微波技术的无线控制电法勘探仪器，其特 征在于： 上位机无线通信单元406与上位机无线通信模块505、蓝牙通信单元411和控制中心单 元410分别相连，将数据发送给上位机无线通信模块505,供上位机分析与处理；ISM中程微 波通信单元412与ISM中程微波通信终端模块7、上位机无线通信模块505、蓝牙智能终端模 块6、数学计算与分析单元404和控制中心单元410分别相连； 蓝牙通信单元411与蓝牙智能终端模块6、数学计算与分析单元404、上位机无线通信单 元406和控制中心单元410分别相连，其中，蓝牙智能终端模块6与ISM中程微波通信终端模 块7和上位机无线通信模块505分别相连； 所述TFTIXD模块501与TFTIXD控制单元407相连，用于完成仪器的显示任务以及用户触 摸输入的操作;所述物理键盘模块502与物理键盘控制单元408相连，用于完成用户的按键 指令的输入操作;所述存储模块503与存储器控制单元409相连，用于完成仪器的所有相关 数据的存储工作;所述传感器模块504与环境检测单元405相连，用于获取外界环境中的模 拟参数，并将其转换为数字信号，供异常处理单元403分析与处理； 所述上位机无线通信模块505与上位机无线通信单元405、ISM中程微波通信终端模块7 和蓝牙智能终端模块6相连，用于与OMAP中心控制模块4进行无线通信和数据传输，使上位 机得到相关的数据，进行进一步分析处理，也可以进行对OMAP中心控制模块4的无线控制； 所述蓝牙智能终端模块6与蓝牙通信单元411、ISM中程微波通信终端模块7和上位机无 线通信模块505相连； 所述ISM中程微波通信终端模块7与ISM中程微波通信单元412、蓝牙智能终端模块6和 上位机无线通信模块505相连，用于实现中远距离的通信，并进行数据或控制指令的传输； 所述外部通信设备模块8与物理通信接口单元413相连，通过物理通信接口单元413将数据 导出到外部设备中。
【文档编号】G05B19/04GK105824253SQ201610039195
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】李梅, 陈驰, 郝凯学, 仇立山, 魏高荣
【申请人】中国地质大学（北京）