基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台的制作方法

本发明属于工程地球物理勘探技术领域，具体涉及一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台。

背景技术：

电阻率法是是地球物理勘查方法中的一种勘查方法，经过不断的改进与完善，已广泛运用于各种领域，以岩、矿石的导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和磁导性的差异为物质基础使用专用仪器设备，观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律，进而达到解决地质问题为目的的地球物理勘查方法，这种方法具有优点：场源形式多、方法变种多、能解决的地质问题多、工作领域宽广。

电阻率法勘查方法，在水文、工程及环境地质调查中均取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。由于质地疏密度含水量等物理因素的差别，不同物质和不同地层的导电性能存在一定的差异。这是应用电阻率法的物理前提，如授权号为cn201620829451.0的中国实用新型：气藏水侵物理模拟实验装置，该方案通过孔隙介质模型中的多个探针，探测孔隙介质模型中不同点位的流体的电阻率，以获取孔隙介质模型中不同点位的流体的饱和度，获得孔隙介质模型中气体和液体的饱和度定量分布规物理模拟实验装置，涉及天然气开发技术。气藏水侵物理模拟实验律，为天然气的开发提供可靠的依据。

然而目前国内外并没有相对完善的地球物理电阻率法实验教学平台，学校方面在涉及学生电阻率法实验教学等实验课程时并没有相应的专属教学仪器，往往拿电阻率法勘探的工程仪器实施教学，使得教学效果和实验操作都难以达到预期，因此，开发一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台对目前电法勘探的人才培养具有重要的意义。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台，满足电法勘探实验教学过程中的实验操作环节与学生互动环节的需求。

本发明的技术方案如下：

一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台，包括集合数据采集功能及无线数据收发功能的教师操作平台、学生互动平台、电极转换器、供电电源、分布式电缆和集中式电缆；所述集中式电缆通过所述电极转换器与所述教师操作平台相连接，所述供电电源通过分布式电缆连接所述教师操作平台，所述学生互动平台与教师操作平台通过无线网络相连接。

较为特别的是，所述教师操作平台包括了操作模块和顺序连接的数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块和数据发送/接收模块，所述操作模块连接数据显示模块。

较为特别的是：所述学生互动平台包括顺序连接的无线数据发送/接收模块、学生手机和相应软件。

较为特别的是：所述教师操作平台包括电阻率数据采集装置、arm处理器和wifi模块，所述电阻率数据采集装置通过spi串行通信总线与所述arm处理器(芯片lpc1788)相连，所述电阻率数据采集装置的mosi接口连接所述arm处理器(芯片lpc1788)的miso接口，所述电阻率数据采集装置的miso接口连接所述arm处理器(芯片lpc1788)的mosi接口，所述电阻率数据采集装置的sclk接口连接所述arm处理器(芯片lpc1788)的sclk接口，所述电阻率数据采集装置的接口连接所述arm处理器(芯片lpc1788)的gpio0引脚。

较为特别的是：所述arm处理器的采用型号为lpc1788的芯片。

较为特别的是：所述wifi模块的采用型号为ticc3320的芯片。

较为特别的是：所述arm处理器(芯片lpc1788)的rxd引脚连接所述wifi模块(芯片ticc3320)的txd引脚，所述arm处理器(芯片lpc1788)的txd引脚连接所述wifi模块(芯片ticc3320)的rxd引脚,所述arm处理器(芯片lpc1788)的gpio1引脚连接所述wifi模块(芯片ticc3320)的gpio15引脚。

有益效果：

本发明为解决现有技术中没有相对完善的地球物理电阻率法实验教学平台导致教学效果和实验操作都难以达到预期的问题，通过无线网络实现了电阻率法实验的远程操作功能与实验过程中的学生互动环节,让学生参与到实验中来，使实验教学与地球物理勘探更好的结合起来，开发了一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台，对目前电法勘探的人才培养具有积极的实用性。

附图说明

图1为教学平台整体连接示意图；

图2为教师操作平台和学生互动平台内部结构示意图；

图3为电阻率数据采集装置连接示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1-3，一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台，它包括：集合数据采集功能及无线数据收发功能的教师操作平台、学生互动平台、电极转换器、供电电源、分布式电缆和集中式电缆；所述集中式电缆通过电极转换器与教师操作平台相连接，所述供电电源通过分布式电缆连接教师操作平台，所述学生互动平台与教师操作平台通过无线网络相连接。

如图3所示，所述教师操作平台包括电阻率数据采集装置、arm处理器和wifi模块，所述电阻率数据采集装置通过spi串行通信总线与arm处理器(芯片lpc1788)相连，电阻率数据采集装置的mosi接口与miso接口分别和arm处理器(芯片lpc1788)的miso接口与mosi接口对应相连并且接受和发送相应信号，电阻率数据采集装置的sclk接口连接arm处理器(芯片lpc1788)的sclk接口，接收和发送相应时钟信号，电阻率数据采集装置的接口连接所述arm处理器(芯片lpc1788)的gpio0引脚，接收和发送相应指令。

所述arm处理器(芯片lpc1788)的rxd引脚连接wifi模块(芯片ticc3320)的txd引脚，arm处理器(芯片lpc1788)的txd引脚连接wifi模块(芯片ticc3320)的rxd引脚,arm处理器(芯片lpc1788)的gpio1引脚连接wifi模块(芯片ticc3320)的gpio15引脚，实现了信息的交互和指令的传输。

如图2所示，所述教师操作平台通过无线网络与学生互动平台相连接，所述教师操作平台又包括了数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、数据发送/接收模块、操作平台，所述学生互动平台又包括了无线数据发送/接收模块、学生手机和相应软件，该教师操作平台可通过无线网络与学生互动平台实现实验数据的共享和操作指令的交互。

信号采集完成后，数据储存在教师操作平台上，再由无线网络向学生手机发送数据，操作学生也可在其手机上的相应软件通过无线网络向教师操作平台发送相应指令。

本发明在为解决现有技术中没有相对完善的地球物理电阻率法实验教学平台导致教学效果和实验操作都难以达到预期的问题，开发一种基于无线网络的地球物理电阻率法实验教学平台，对目前电法勘探的人才培养具有积极的实用性。

需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。