基于音频大地电磁测深数据采集系统的制作方法

本实用新型涉及数据处理技术领域，具体为基于音频大地电磁测深数据采集系统。

背景技术：

音频大地电磁测深是电法勘探的一种重要方法。该方法不同于高密度电法、联合剖面法和大功率激电法，主要原因是后三种方法为直流电流法，所用的原理是几何测深，即通过增大供电电极距，来实现对地下不同深度的探测，由于地下电流线受高阻屏蔽低阻吸引的影响，导致后三种方法的局限性，探测深度仅停留在浅部地层，但浅层分辨率高。该方法野外作业相比直流电法，工作量明显减少，而且适应于野外不同地形，满足对地下浅、中、深地层不同深度的探测，但由于交流电法受干扰影响大，分辨率较低，因此音频大地电磁测深主要适用于对较深地层的探测。

但是，在对音频大地电磁测深的数据进行采集时，在强干扰区数据易受干扰，容易导致采集的数据有误差，常导致后期解释的困难甚至错误，而且在采集的过程中不能对探测地点进行同步定位。

所以，如何设计基于音频大地电磁测深数据采集系统，成为我们当前要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供基于音频大地电磁测深数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的在对音频大地电磁测深的数据进行采集时，在强干扰区数据易受干扰，容易导致采集的数据有误差，常导致后期解释的困难甚至错误，而且在采集的过程中不能对探测地点进行同步定位的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于音频大地电磁测深数据采集系统，包括前置放大器与微控制器，所述前置放大器分别通过导线连接有电极Zx、电极Ez、电极Ey，所述前置放大器的一端连接有接收机，所述接收机的输出端信号连接有低频模拟信号调整单元，所述低频模拟信号调整单元的一端连接有24位高精度模数转换单元，所述24位高精度模数转换单元连接有FPGA单元，且所述24位高精度模数转换单元和所述FPGA单元之间双向连接，所述FPGA单元的一端连接有无线通信单元，且所述无线通信单元与所述FPGA单元之间双向连接，所述无线通信单元的一端连接至所述微控制器，且该所述无线通信单元与所述微控制器双向连接，所述微控制器的一端分别连接有数据存储单元和工控机，且所述微控制器与所述工控机之间通过USB接口双向连接。

进一步的，所述接收机的一端连接有电池，所述电池和所述接收机之间通过DC-DC模块电性相连。

进一步的，所述FPGA单元的一端连接有GPS同步模块，且所述GPS同步模块与所述FPGA单元之间通过同步时钟信号连接。

进一步的，所述无线通信单元主要包括发送单元和接收单元，且发送单元和接收单元之间信号连接，所述无线通信单元还连接有比较单元。

进一步的，所述微控制器的具体型号为PIC12C508。

进一步的，所述微控制器的一端连接有触控液晶显示单元，且所述触控液晶显示单元与所述微控制器双向连接。

进一步的，所述数据存储单元的一端连接有USB存储器，且所述数据存储单元与所述USB存储器双向连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种基于音频大地电磁测深数据采集系统，采用低频模拟信号调整单元与24位高精度模数转换单元可以降低电磁噪声的干扰，实现高精度，高分辨率的瞬变电磁信号的采集，在信号传输的时候，无线通信单元自带比较单元，可过滤掉误差较大的采集数据，降低探测的误差，设有GPS同步模块，进而在采集的过程中可对探测地点进行同步定位。

附图说明

图1是本实用新型的局部原理示意图之一；

图2是本实用新型的局部原理示意图之二；

图中：1-电池；2-DC-DC模块；3-电极Zx；4-电极Ez；5-电极Ey；6-前置放大器；7-接收机；8-低频模拟信号调整单元；9-24位高精度模数转换单元；10-FPGA单元；11-无线通信单元；12-GPS同步模块；13-触控液晶显示单元；14-微控制器；15-数据存储单元；16-USB存储器；17-工控机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：基于音频大地电磁测深数据采集系统，包括前置放大器6与微控制器14，所述前置放大器6分别通过导线连接有电极Zx3、电极Ez4、电极Ey5，所述前置放大器6的一端连接有接收机7，所述接收机7的输出端信号连接有低频模拟信号调整单元8，所述低频模拟信号调整单元8的一端连接有24位高精度模数转换单元9，所述24位高精度模数转换单元9连接有FPGA单元10，且所述24位高精度模数转换单元9和所述FPGA单元10之间双向连接，所述FPGA单元10的一端连接有无线通信单元11，且所述无线通信单元11与所述FPGA单元10之间双向连接，所述无线通信单元11的一端连接至所述微控制器14，且该所述无线通信单元11与所述微控制器14双向连接，所述微控制器14的一端分别连接有数据存储单元15和工控机17，且所述微控制器14与所述工控机17之间通过USB接口双向连接。

进一步的，所述接收机7的一端连接有电池1，所述电池1和所述接收机7之间通过DC-DC模块2电性相连，通过电池1供电。

进一步的，所述FPGA单元10的一端连接有GPS同步模块12，且所述GPS同步模块12与所述FPGA单元10之间通过同步时钟信号连接，进而在采集的过程中可对探测地点进行同步定位。

进一步的，所述无线通信单元11主要包括发送单元和接收单元，且发送单元和接收单元之间信号连接，所述无线通信单元11还连接有比较单元，无线通信单元11自带比较单元，可过滤掉误差较大的采集数据，降低探测的误差。

进一步的，所述微控制器14的具体型号为PIC12C508，提高数据采集的精度。

进一步的，所述微控制器14的一端连接有触控液晶显示单元13，且所述触控液晶显示单元13与所述微控制器14双向连接，所述触控液晶显示单元13采用工业电阻式触控屏，可进行采集数据的显示。

进一步的，所述数据存储单元15的一端连接有USB存储器16，且所述数据存储单元15与所述USB存储器16双向连接，进而可对采集的数据进行储存。

工作原理：首先，将电极Zx3、电极Ey5、电极Ez4分别沿X轴、Y轴、Z轴埋入地下通过前置放大器6进行放大，之后通过接收机7进行野外数据的采集，采集的数据通过24位高精度模数转换单元9进行信号转换，24位高精度模数转换单元9采用高性能、低功耗的24位∑-△模数转换器AD7762，其具备宽频带差分信号输入，16位双向并行数据接口，转换速率最高可达625Ksps，采用高精度电压基准源，使系统的分辨率达到微伏级水平，24位高精度模数转换单元后转换为数字量，数据暂存于FPGA单元10中，FPGA单元10完成整个低频模拟信号调整单元8与24位高精度模数转换单元9的逻辑控制，FPGA单元10的一端连接有GPS同步模块12，且GPS同步模块12与FPGA单元10之间通过同步时钟信号连接，进而在采集的过程中可对探测地点进行同步定位，FPGA单元10的一端连接有无线通信单元11，无线通信单元11的一端连接至微控制器14，该无线通信单元11自带比较单元，可过滤掉误差较大的采集数据，降低探测的误差，微控制器14的一端分别连接有数据存储单元15和工控机17，且微控制器14与工控机17之间通过USB接口双向连接，以实现与工控机17的USB高速数据传输，数据存储单元15的一端连接有USB存储器16，进而可对采集的数据进行储存。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。