一种多测道三维阵列式勘探系统的制作方法

本实用新型属于地球物理勘查(工程地质勘查)技术领域，具体涉及一种多测道三维阵列式勘探系统。

背景技术：

激电法是金属矿勘探中重要的地球物理方法，从方法发展阶段看目前正逐步由传统的二维勘探转为三维勘探。比较经济的方式是利用现有的设备、使用三维勘探方式以提高勘探效果。传统的激电设备大多数为单通道或仅有二、三个通道可供同时观测，不适用于三维阵列式观测。实际应用过程中，由于几何测深中电道总长度直接关系到勘探深度，为确保勘探目标并兼顾分辨率、施工效率，必须增加仪器，意味着施工成本的增大。

上述现有技术存在以下缺点；

1、在增加勘探深度时，需要增加仪器设备，造成增加成本。

2、由于仪器设备的增加，造成设备占地比较大，不方便使用，操作不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多测道三维阵列式勘探系统，该一种多测道三维阵列式勘探系统提供了一种方便操作的多测道勘探系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种多测道三维阵列式勘探系统，包括电法工作站、n个电极以及多路转换器，所述的多个电极呈点阵分布且被均分为两个或两个以上电极组，n为不小于8的自然数，所述的多路转换器的输出端数量与电法工作站信号输入端数量相同并一一对应连通，每个电极组内的电极数量与所述的输出端数量相同且受控择其中一个电极组的电极通过支屏蔽线与所述的输出端一一对应直接通信连接。

在上述技术方案中，所述的多路转换器包括n个触点分别对应串接在支屏蔽线上的继电器以及与所述的继电器可控连接的控制器，其中，n个继电器被分为多个继电器组，所述的控制器用以控制所述的继电器组内的继电器同步动作。

在上述技术方案中，所述的多路转换器还包括与电法工作站进行有线网络或无线网络通信的通信模块，所述的通信模块与所述的控制器通信连接。

在上述技术方案中，所述的电极分为两个电极组，所述的继电器为五脚继电器且为一组，两个电极组的电极分别对应接入五脚继电器的两组输入脚，所述的五脚继电器的输出脚为所述的输出端。

在上述技术方案中，所述的电极分为两个电极组，所述的多路转换器为与电法工作站信号输入端等数量的单刀双掷开关，所述的单刀双掷开关的中间触点为所述的输出端，两端的端触点分别与所述的两个电极组的电极对应的连通。

在上述技术方案中，所述的多路转换器为与对应串接在支屏蔽线的多个模拟开关，所述的模拟开关与控制器通信连接。

在上述技术方案中，所述的模拟开关的型号为AD7502。

在上述技术方案中，所述的每组电极均为沿整个勘探区域长度方向等间距间隔排布。

在上述技术方案中，所述的控制器为FPGA。

在上述技术方案中，所述的电法工作站由V8多功能电法工作站和3电道采集站组成。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统通过多路转换器实现了多测道勘探，不但延长了勘探深度，而且还降低了成本。

2、本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统通过增加多路转换器实现了多测道的勘探，不增加设备，且该多路转换器与控制器连接，实现了直接控制，方便操作、使用便捷。

附图说明

图1是本实用新型一种多测道三维阵列式勘探系统的结构示意图。

图2是本实用新型一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转化器(继电器组)连接示意图。

图3是本实用新型一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转化器(模拟开关组)连接示意图。

图4是本实用新型一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转化器(单刀双掷开关)连接示意图。

其中：

1-8：第一组的电极，1'-8'：第二组的电极，9：点发工作站，10：多路转换器，11：通信模块，12：控制器，13：继电器组，14：第一模拟开关，14'：第二模拟开关，15：单刀双掷开关。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图1-4和具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

如图1-4所示，一种多测道三维阵列式勘探系统包括电法工作站、n个电极以及多路转换器，多个电极呈点阵分布且被均分为两个或两个以上电极组，即每组电极组的电极的数量相等，其中，每一个电极组分布在一个勘探区域，n为不小于8的自然数，多路转换器的输出端数量与电法工作站信号输入端数量相同并一一对应连通，每个电极组内的电极数量与输出端数量相同且受控择其中一个电极组的电极通过支屏蔽线与输出端一一对应直接通信连接。

本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统采用电极分组对勘探区域进行勘探，并且采用多路转换器对多组电极进行控制检测，延长了勘探深度，采用简单的电路实现了勘探深度的延长，降低了成本，采用多路转换器与控制器连接，实现了控制器直接控制多路转换器的功能，方便操作，使用便捷。

进一步，多路转换器包括n个触点分别对应串接在支屏蔽线上的继电器以及与继电器可控连接的控制器，其中，n个继电器被分为多个继电器组，所述的控制器用以控制继电器组内的继电器同步动作，即控制器控制一个继电器组的继电器同步动作，采用继电器组连接控制器，通过控制器实现自动的控制选择继电器的导通或断开，达到了自动扩展多个测道的功能，节省了大量的人力操作成本。

进一步，多路转换器还包括与电法工作站进行有线网络或无线网络通信的通信模块，通信模块与控制器通信连接，采用无线网络通信的方式即采用GPS信号，能够保证通信模块在较远的距离的情况下仍能够达到很高的精度，当信号环境不好的情况下，采用有线网络通信，通过匹配控制模块与电法工作站进行晶振匹配，实现信号的精确传递，通过无线网络和有线网络双重保护，保证了多路转换器与电法工作站之间进行实时精确的通信。

进一步，每组电极均为沿整个勘探区域长度方向等间距间隔排布，保证了勘探区域能够被每组电极完全的测试到。

实施例二

如图1-4所示，以实施例1为基础，包括16个电极，多路转化器包括16个触点对应串接在支屏蔽线上的继电器，并且每个继电器均受控连接在控制器上；继电器组的继电器的控制触点与控制器相连接，控制器控制继电器组的继电器导通或者关闭，继电器的动作触点与电极相连接。进一步，多个继电器被均分为继电器组，且继电器组的数量与电极组的数量相匹配，其中，一个继电器组控制两个电极组，其中，多个继电器组均串联同一主屏蔽线与控制器相连接，继电器组的控制触点与控制器相连接，继电器组的第一动作触点和第二动作触点与电极组相连接。

当电极组为两组时，对应使用一个继电器组，其中，继电器组的继电器为五脚继电器，两个电极组的电极分别对应接入五脚继电器的两组输入脚(即动作触点)，所述的五脚继电器的输出脚为输出端(即控制触点)，两组电极组均通过支屏蔽线与继电器组串联连接，且该继电器组通过主屏蔽线与控制器连接。进一步，第一电极组由电极1、电极2、电极3、电极4、电极5、电极6、电极7和电极8组成，第二电极组由电极1'、电极2'、电极3'、电极4'、电极5'、电极6'、电极7'和电极8'组成。第一电极组连接在继电器组的第一输入脚，第二电极组连接在继电器组的第二输入脚，另外，继电器组的输出引脚与控制器通信连接，其中，控制器为FPGA，进一步，第一电极组内的每一个电极分别与继电器组的每一个继电器的第一输入脚相连接，第二电极组内的每一个电极分别与继电器组的每一个继电器的第二输入脚相连接，所述的输出端用于选择继电器组和控制所述继电器的动作。具体实施方式为，控制器控制并选择一个继电器组工作，并控制该继电器组的第一输入脚动作，使该第一输入脚与第一电极组电连接，即该继电器组内的每一个继电器的第一输入脚分别与第一电极组内的每一个电极相连接，控制器采集到第一电极组内的每一个电极的信号并将采集的信号依次通过通信模块传输到电法工作站，其中，该通信模块与电法工作站可以为有线网络通信或者无线网络通信，在无线网络通信环境比较好的情况时，使用GPS信号进行通信，当无线网络通信环境不好时，采用晶振时钟自动启动同步讯通，然后，控制器控制该继电器组的第一输入脚与第一电极组断开，并控制该继电器组的第二动作触点与第二电极组电连接，控制器采集到第二电极组内的每一个电极的信号，并将采集到的信号分别通过通信模块传输到电法工作站，其中，电法工作站由V8多功能电法工作站和3电道采集站(RXU-3ER)组成，实现地质的勘探。

本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转换器采用控制器控制继电器组与多个电极进行连通，控制器采集电极信号，并将电极信号通过通信模块传输到电法工作站，实现电极信号的采集，继电器还具有良好的隔离效果，能够很好的将各个电极信号进行隔离，防止各个电极信号在传输过程中相互干扰，保证了各个电极信号精确的传输到电法工作站内，在通信模块与电法工作之间采用有线网络和无线网络进行通信，保证了良好的通信路径。

实施例三

如图1-4所示，以实施例1为基础，电极分为两个电极组，多路转换器为与电法工作站信号输入端等数量的单刀双掷开关，单刀双掷开关的中间触点为输出端，两端的端触点分别与两个电极组的电极对应的连通。多路转换器为1个单刀双掷开关，单刀双掷开关的中间触点与主屏蔽线连接并与电法工作站直接通信连接，单刀双掷开关的两端触点分别与对应的支屏蔽线连通并连接在电极上，当电极分为两组时，即分为第一电极组和第二电极组，将第一电极组放置在第一检测区域，第二电极组放置在第二检测区域，手动操作将第一电极组内的电极与对应的单刀双掷开关的一端触点通过支屏蔽线连通，电法工作站采集到第一电极组内的电极信号，然后断开第一电极组和单刀双掷开关，手动操作将第二电极组内的电极和单刀双掷开关的另一端触点对应连接，电法工作站与第二电极组的电极通信连接，并采集到第二电极组内的每个电极的信号。

进一步，也可以采用以下连接方式(为方便说明以下称为前级单刀双掷开关组、后级单刀双掷开关组)：

多路转换器包括前级单刀双掷开关组和多个后级单刀双掷开关组，其中，前级单刀双掷开关组包括多个前级单刀双掷开关，其中，每个前级单刀双掷开关的中间触点与电法工作站相连接，每个后级单刀双掷开关组包括多个后级单刀双掷开关，每个前级单刀双掷开关组的两端的触点分别连接两个后级单刀双掷开关的中间触点，通过选择并切换前级单刀双掷开关与后级单刀双掷开关的导通，实现两个后级单刀双掷开关组的切换组合，实现了测道数量上的翻倍。当然，还可以通过设置多级前级单刀双掷开关组或后级单刀双掷开关组，实现侧道数量指数级增加。

本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转换器采用单刀双掷开关控制电极与电法工作站通信，结构简单，方便操作，不但完成了测道增容的功能，而且提高了勘测深度，采用单刀双掷开关成本较低，采用前级单刀双掷开关和后级单刀双掷开关控制连接导通，实现增加测道的功能。

实施例四

如图1-4所示，以实施例1为基础，多路转换器为与多组电极对应串接支屏蔽线的多个模拟开关，模拟开关的型号为AD7502，每一个模拟开关连接一组电极组，每一电极组由8个电极组成，每个电极分别通过支屏蔽线与模拟开关的各个接口引脚相连接，每个模拟开关的控制引脚通过主屏蔽线与控制器相连接，控制器能够控制模拟开关的各个接口引脚的导通和关闭，其中，控制器为FPGA，当电极组为两组时，采用两个模拟开关(第一模拟开关和第二模拟)开关与两组电极组匹配使用，当采集第一电极组时，控制器选择并控制第一模拟开关工作，并且控制第一模拟开关与第一电极组通信连接，并将第一电极组内的每一电极信号依次传输到控制器中，控制器通过通信模块与电法工作站进行通信，其中，通信方式为有线网络或者无线网络通信，电法工作站采集到第一电极组内的每个电极信号，然后，第一模拟开关停止工作，控制器选择第二模拟开关，第二模拟开关开始工作，第二模拟开关的接口引脚与第二电极组的电极分别通信连接，第二模拟开关将电极信号传输到控制器中，控制器将信号传输到通信模块，通信模块与电法工作站进行通信，电法工作站采集到电极的信号。

本实用新型的一种多测道三维阵列式勘探系统的多路转化器采用模拟开关和控制器进行控制电法工作站与电极之间的通信，并通过控制器选择模拟开关，一个模拟开关控制一组电极组，操作方便，控制器控制模拟开关的实现电极信号的采集，采集信号精确，控制器采用FPGA能够快速并且精确的将信号传输到电法工作站。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。