一种基于4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置的制作方法

本实用新型涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种基于4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置。

背景技术：

电阻率成像技术的研究随着科学的发展和找矿的需要日臻完善，已从第一代发展到第四代。当前，电阻率采集系统以串行方式进行数据采集，数据传输与存储由主机完成，典型系统可分为集中式和分布式。第一至第三代电阻率成像仪器基本采用集中式，即将几十根电极通过多芯电缆连接到一个转换箱上，转换箱再根据需要选择电极进行测量。

但是，目前的电法勘探技术并没有很好的用在地质灾害实时监测领域。

技术实现要素：

基于现有技术的不足，本实用新型在于提供一种基于4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置，通过4G网络实现数据的实时采集、传输与处理，使用户第一时间了解到所监测地质目标的电性信息变化情况，对灾害的预判起到实时数据支撑的作用。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种基于4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置，包括室内单元和室外单元，所述室内单元包括数据接收处理电脑主机和与其连接的第一4G数据通信模块；所述室外单元包括依次连接的基于4G网络的电阻率法地质灾害实时检测装置、多路电极转换器和若干个电极，所述基于4G网络的电阻率法地质灾害实时检测装置包括依次连接的第二4G数据通信模块和第一核心处理器；所述第一4G数据模块和所述第二4G数据通信模块通信连接。

所述第一4G数据通信模块包括第一天线，所述第二4G数据通信模块包括第二天线，所述第一4G数据通信模块通过所述第一天线与所述第二4G数据通信模块的所述第二天线无线通信连接。

所述4G网络的电阻率法地质灾害实时检测装置还包括与所述第一核心处理器连接的数据存储器。

所述多路电极转换器包括依次连接CAN总送器、第二核心处理器和若干个继电器，所述CAN总送器连接所述第一核心处理器。

所述第一核心处理器和所述CAN总送器分别包括CANL接口和CANH接口，所述第一核心处理器的CANL接口和CANH接口分别与所述CAN总送器的CANL接口和CANH接口通过电缆对应连接。

所述第一核心处理器的芯片型号为LPC1788。

所述CAN总送器的芯片型号为CTM8251。

所述第二核心处理器的芯片型号为LPC1788。

所述若干个继电器的数量为4个，分别为继电器-状态A，继电器-状态B，继电器-状态M和继电器-状态N。

所述第一4G数据通信模块和所述第二4G数据通信模块所采用的芯片型号为QECTEL -EC20 -4G，所述芯片包括BNC接头，所述第一4G数据通信模块和所述第二4G数据通信模块的BNC接头分别对应连接所述第一天线和所述第二天线。

本实用新型的有益效果为：通过室内单元的电脑主机通过4G网络，根据预先设定好的时间间隔向室外单元的实时监测装置发送指令，监测装置控制多路电极装换器进行状态转换并采集数据，采集完成后，室外监测装置通过第二4G数据通信模块将数据实时传输回室内电脑主机，并进行数据反演得到结果。通过地下介质电性信息的实时变化判别地质灾害发生的可能性，提高了数据采集、处理和灾情遇到的反应速度，使电法勘探技术很好的用在了地质灾害预报领域。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例的室内单元具体结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例的室外单元具体结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例的多级电极转换器结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，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，均属于本实用新型保护的范围。

如图1~4所示，一种基于4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置，包括室内单元和室外单元，室内单元包括数据接收处理电脑主机和与其连接的第一4G数据通信模块；室外单元包括依次连接的基于4G网络的电阻率法地质灾害实时检测装置、多路电极转换器和若干个电极，电机之间通过电缆依次连接，本实施例的电极的数量为120个，电极间距为10米。基于4G网络的电阻率法地质灾害实时检测装置包括依次连接的第二4G数据通信模块和第一核心处理器；第一4G数据通信模块包括第一天线，第二4G数据通信模块包括第二天线，第一4G数据通信模块通过第一天线与第二4G数据通信模块的第二天线无线通信连接。

第一4G数据通信模块和第二4G数据通信模块所采用的芯片型号为QECTEL -EC20 -4G，芯片包括BNC接头，第一4G数据通信模块和第二4G数据通信模块的BNC接头分别对应连接第一天线和第二天线；数据接收处理电脑主机根据采集时间设定的安排通过PCIE总线与第一4G数据通信模块相连，将数据通过第一天线发送给室外的实时监控装置，由室外单元的第二天线接收。

第二4G数据通信模块通过BNC接头与第二天线连接，接收室内主机发送的指令。第二4G数据通信模块通过扩展的串行接口RXD和TXD与第一核心处理器的F15和F17引脚相连接，接收和发送相应指令，第一核心处理器型号为LPC1788。第一核心处理器通过CANL和CANH两个引脚与数据总线相连接发送指令，控制多级电极转换器切换电极状态。

4G网络的电阻率法地质灾害实时监测装置还包括与第一核心处理器连接的数据存储器，第一核心处理器通过D0~D7引脚与数据存储器的I/O0~I/O7号引脚对应相连传输转换的数据，数据存储器的型号为NANDFLASH-K9F5608U0D，第一核心处理器通过A19与数据存储器的ALE引脚连接，第一核心处理器A20与数据存储器的CLE引脚相连接，对数据存储器的存储状态进行控制。

多路电极转换器包括依次连接CAN总送器、第二核心处理器和4个继电器，4个继电器分别为第一继电器-状态A，第二继电器-状态B，第三继电器-状态M和第四继电器-状态N，第一核心处理器的芯片型号为LPC1788，CAN总送器的芯片型号为CTM8251，

第一核心处理器和CAN总送器分别包括CANL接口和CANH接口，第一核心处理器的CANL接口和CANH接口分别与CAN总送器的CANL接口和CANH接口通过电缆对应连接。

第一核心处理器通过数据电缆连接多级电极转换器的CAN总送器的CANL和CANH引脚，对电极转换器发送转换指令， CAN总送器的CRXD引脚与第二核心核心处理器的F15引脚连接，CAN总送器的CTXD引脚与第二核心处理器的F17引脚连接，对第二核心处理器发送转换指令，第二核心处理器的C15引脚与第一继电器连接控制电极转换成状态A（供电高压+），第二核心处理器的B14引脚与第二继电器连接控制电极转换成状态B（供电高压-），第二核心处理器的A13引脚与第三继电器连接控制电极转换成状态M（测量+），第二核心处理器的C10引脚与第四继电器连接控制电极转换成状态N（供电高压-）。

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