一种用于地震勘探的无线电能与信息同步传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种用于地震勘探的无线电能与信息同 步传输系统。
【背景技术】
[0002] 地震勘探是人们了解和认识地下矿产资源的重要途径之一，是一个比较完备的系 统工程，需要采集、处理和解释三个环节的密切配合。其中，野外数据采集是整个地震勘探 中重要的基础性工作，是指在野外进行地震数据收集工作，处在地震勘探诸环节的首位，是 整个环节的核心部分，原始地震数据采集质量的好坏直接决定了室内数据处理和资料解释 成果的质量。
[0003] 在地震勘探的野外数据采集中，地震勘探野外采集系统是接收记录地震波必不可 少的工具，是一种集精密传感技术、电子技术和计算机技术为一体的组合转置。采集系统装 置中包含大量的接收和传播数据仪器，以便于进行信息及数据的接收及传播，各仪器相互 配合，协调进行，共同完成数据采集工作，其中，最主要的为检波器、交叉站和采集系统工作 站。
[0004] 通常情况下，勘探区块较大，数据采集时间较长，为了信息及数据接收的可靠性， 在进行信息传输的同时，检波器等数据接收及传播仪器均需要进行持续供电；并且，目前在 野外施工过程中，蓄电池是常用的充电设备，但蓄电池过于沉重，携带不便，且需要有线设 备进行连接，其安装操作及运输工作过于繁琐，且电能传输效率和信息保真度较低，影响地 震采集数据质量，给地震勘探工作带来不便，同时地震勘探经常需要在一些条件比较恶劣 的环境中展开，为数据信息的采集及传输工作也带来了诸多不便。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种用于地震勘探的无线电能与信息同步传输系统，达 到实现电能和信息同时传输、方便地震勘探工作展开的目的。
[0006] 为实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
[0007] -种用于地震勘探的无线电能与信息同步传输系统，包括:输入模块、处理模块、 发射模块和接收模块；
[0008] 所述输入模块用于进行交流电压信号的输入和通信信号的输入；
[0009]所述处理模块用于对输入的所述交流电压信号和所述通信信号分别进行信号格 式转换和处理以得到适用于传输的格式的信号，并将进行格式转换和处理后得到的信号发 送至所述发射模块；
[0010]所述发射模块与所述接收模块通过磁耦合谐振的方式完成电能与通信信号的发 送与接收工作，进而实现电能的传输以及实现信息的交互。
[0011] 所述处理模块包括:第一逆变电路单元；
[0012] 所述第一逆变电路单元用于将所述交流电压信号变换为第一电磁波频率信号。
[0013] 所述处理模块，还包括:信息编码与处理单元；
[0014] 所述信息编码与处理单元用于将所述通信信号进行编码得到编码信号，并将所述 编码信号进行处理得到第二电磁波频率信息号。
[0015] 所述处理模块，还包括:频率调制单元；
[0016] 所述频率调制单元用于将其接收到的第一电磁波频率信号调制到电能传输适用 的频率段；
[0017] 所述频率调制单元还用于将其接收到的第二电磁波频率信号调制到通信信号传 输适用的频率段；
[0018] 所述频率调制单元将其调制后得到的频率信号发送至所述发射模块。
[0019] 所述发射模块包括:源线圈与发射线圈；
[0020] 所述接收模块包括:接收线圈和负载线圈；
[0021 ]所述发射线圈与所述接收线圈之间设置有左手材料介质基板。
[0022] 所述发射线圈与所述接收线圈均具有双谐振频率点，所述双谐振频率点包括:高 频率谐振点和低频率谐振点；
[0023] 其中，所述高频率谐振点用于通信信号的传输，所述低频率谐振点用于电能的传 输。
[0024]优选的，所述频率调制单元用于：
[0025] 将所述第二电磁波频率信号调制到与所述高频率谐振点相匹配的高频段;将所述 第一电磁波频率信号调制到与所述低频率谐振点相匹配的低频段。
[0026] 优选地，所述输入模块包括:阻抗匹配网络单元；
[0027] 所述阻抗匹配网络单元位于源线圈前端；
[0028] 所述阻抗匹配网络单元包括:无源匹配网络，所述无源匹配网络包括：电容和电 感；
[0029] 或者，
[0030] 所述阻抗匹配网络单元包括:有源匹配网络，所述有源匹配网络包括：由有源、无 源器件组成的源极跟随器、射极跟随器和缓冲器。
[0031 ]所述接收模块，还包括:相干解调单元；
[0032] 所述相干解调单元用于将接收模块接收到的第二电磁波频率信号进行处理得到 编码信号，并将所述编码信号进行相干解调，得到原始通信信号。
[0033] 所述接收模块，还包括:第二逆变电路单元；
[0034]所述第二逆变电路单元用于将所述第一电磁波频率信号转换为交流电压信号。
[0035] 本发明实施例所提供的一种用于地震勘探的无线电能与信息同步传输系统，发射 模块与接收模块之间通过磁耦合谐振的方式实现电能的传输以及实现信息的交互，为在环 境恶劣条件下的地震勘探器件进行无线供电以及同步获取采集的地质信息，具有能够极大 方便地震勘探工作展开的积极效果。
[0036] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。
[0038] 图1示出了本发明一个实施例提供的用于地震勘探的无线电能与信息同步传输系 统结构示意图；
[0039]图2a示出了本发明一个实施例提供的左手材料介质基板的结构示意图；
[0040] 图2b示出了本发明另一个实施例提供的左手材料介质基板的示意图；
[0041] 图3a示出了本发明一个实施例提供的发射线圈与接收线圈的等效电路示意图； [0042]图3b示出了本发明一个实施例提供的发射线圈与接收线圈的等效电路的阻抗频 谱图；
[0043] 图4示出了本发明另一个实施例提供的用于地震勘探的无线电能与信息同步传输 系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0044] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0045] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附 图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本 发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例 的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施 例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施 例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046] 如图1所示的实施例，本发明实施例提供了一种用于地震勘探的无线电能与信息 同步传输系统，包括:输入模块110、处理模块120、发射模块130和接收模块140;
[0047] 其中，上述输入模块110用于进行交流电压的输入和通信信号的输入；
[0048]上述处理模块120用于对输入的所述交流电压信号和所述通信信号进行信号格式 转换和处理以得到适用于传输的格式的信号，并将进行格式转换和处理后得到的信号发送 至发射模块130;
[0049] 该处理模块120包括:第一逆变电路单元，该第一逆变电路单元用于将交流电压信