一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，属于海洋电磁探测【技术领域】。所述装置包括全桥DC/DC变换器、发射桥、电极、控制器和载波调制器。本实用新型所述装置采用直流电源供电，具有体积小，性能可靠，效率和自动化程度高的特点，满足水下拖体的安装尺寸和散热要求。
【专利说明】
一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，属于海洋电磁探测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在海洋资源勘探开发过程中，由于钻井成本高、投资风险大，世界上各大石油公司在进行海上钻井前，都要开展地震、重力、磁力等多种海洋地球物理方法的综合勘探工作，以提高钻井成功率。海洋可控源电磁探测具有能够区分圈闭内油水性质、揭露火山岩覆盖下的“高阻体”的特点，已成为降低深水油气资源钻探风险的最重要手段之一。可控源海洋电磁勘探系统通过由拖船拖曳的发射机向海底供电激发，将多分量电磁接收机布设在海底测量电磁场值。通过计算视电阻率和相位，或者直接利用所观测的电场和磁场达到探测地下电性分布特征的目的，揭示底层结构和油气等矿产资源的分布规律。
[0003]上世纪70年代开始海洋电磁勘探技术和仪器研制开发，主要有美国Scripps海洋研究所(S1)、德国Leibniz海洋科学研究所(IFM-GE0MAR)，英国海底设备协会(OCIB)、日本TIERRA公司等。同时，世界几大海洋电磁探测服务公司(如挪威EMGS公司，英国OHM公司，美国的AG0，英国的MTEM等)相继成立，并开展了多项海洋电磁勘探项目。目前发射机存在体积和重量大、发热严重，不适合在水下密封，另外输出电磁波的瞬时性不好，不能满足石油工业实际勘探需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就在于针对海洋可控源电磁探测发射机存在的问题，提供一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，所述装置体积小，重量轻，装置损耗小，瞬时性好，发热量小等特点，满足海洋资源勘探需求。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，包括:全桥DC/DC变换器、发射桥、发射电极和控制器；
[0007]所述全桥DC/DC变换器包括逆变桥、高频变压器、高频整流滤波、电压检测模块和电流检测模块；
[0008]所述逆变桥包括四个IGBT模块；
[0009]所述发射桥包括四个IGBT模块和电流检测模块；
[0010]所述发射电极包括发射电缆、发射电极A和发射电极B ;
[0011]船上的直流电源通过电力线与所述全桥DC/DC变换器连接，所述全桥DC/DC变换器连接所述发射桥，所述发射桥连接所述发射电极。
[0012]所述控制器包括DSP芯片、FPGA芯片、电压调理电路、电流调理电路、电流过零检测电路、驱动电路和SCI串行通信端口 ；
[0013]所述控制器的DSP芯片和FPGA芯片分别通过所述驱动电路与所述全桥DC/DC变换器和所述发射桥连接；
[0014]所述装置还包括载波调制器；
[0015]所述载波调制器包括隔离/放大模块、载波调制/解调模块和SCI串行通信端口 ；
[0016]所述载波调制器通过所述SCI串行通信端口连接所述控制器，通过隔离/放大模块连接到所述船上的直流电源与所述全桥DC/DC变换器之间的电力线上。
[0017]本实用新型的有益效果为:
[0018]本实用新型采用直流电源供电，所述装置体积小，重量轻，装置损耗小，瞬时性好，发热量小，满足海洋资源勘探需求。
[0019]本实用新型所述控制器，控制全桥DC/DC变换器和发射桥，同时与上位机载波通信，协同各部分工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1海洋可控源电磁探测发射机水下装置结构图；
[0021]图2全桥DC/DC变换器内部结构图；
[0022]图3发射桥内部结构图；
[0023]图4发射电极结构图；
[0024]图5控制器内部结构图；
[0025]图6载波调制器连接结构图。
【具体实施方式】
[0026]根据附图叙述实用新型的【具体实施方式】。
[0027]根据本实用新型所述的一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置及其控制方法，利用拖缆拖动拖体移动发射电磁波，激发海底的被探测目标体，接收机测取其电磁感应信号，从而获得海底以下深层介质的电性结构信息，揭示海底底层结构和油气等矿产资源的分布规律。
[0028]一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，包括:全桥DC/DC变换器、发射桥、电极、控制器及载波控制器，如图1所示。
[0029]所述全桥DC/DC变换器包括逆变桥、高频变压器、高频整流滤波、电压检测模块和电流检测模块；
[0030]所述逆变桥包括四个IGBT模块,如图2所示。
[0031]所述发射桥包括四个IGBT模块和电流检测模块，如图3所示。
[0032]所述发射电极包括发射电缆、发射电极A和发射电极B，后两者相距100?300米，如图4所示，用于传送发射桥产生的大功率电磁波。
[0033]所述控制器包括DSP芯片、FPGA芯片、电压调理电路、电流调理电路、电流过零检测电路、驱动电路和SCI串行通信端口。
[0034]DSP和FPGA之间采用SPI通信，控制器与上位机之间采用SCI通信，如图5所示。
[0035]控制器用来控制全桥DC/DC变换器、发射桥以及和上位机通信。
[0036]所述载波调制器包括隔离/放大模块、载波调制/解调模块和SCI串行通信端口，如图6所示。
[0037]船上的直流电源通过电力线与所述全桥DC/DC变换器连接，所述全桥DC/DC变换器连接所述发射桥，所述发射桥连接所述发射电极；
[0038]所述控制器的DSP芯片和FPGA芯片分别通过所述驱动电路与所述全桥DC/DC变换器和所述发射桥连接；
[0039]所述载波调制器通过所述SCI串行通信端口连接所述控制器，通过隔离/放大模块连接到所述船上的直流电源与所述全桥DC/DC变换器之间的电力线上。
[0040]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，其特征在于，包括:全桥DC/DC变换器、发射桥、发射电极和控制器； 所述全桥DC/DC变换器包括逆变桥、高频变压器、高频整流滤波、电压检测模块和电流检测模块； 所述逆变桥包括四个IGBT模块； 所述发射桥包括四个IGBT模块和电流检测模块； 所述发射电极包括发射电缆、发射电极A和发射电极B ； 船上的直流电源通过电力线与所述全桥DC/DC变换器连接，所述全桥DC/DC变换器连接所述发射桥，所述发射桥连接所述发射电极； 所述控制器包括DSP芯片、FPGA芯片、电压调理电路、电流调理电路、电流过零检测电路、驱动电路和SCI串行通信端口 ； 所述控制器的DSP芯片和FPGA芯片分别通过所述驱动电路与所述全桥DC/DC变换器和所述发射桥连接。
2.根据权利要求1所述的一种海洋可控源电磁探测发射机水下装置，其特征在于，所述装置还包括载波调制器； 所述载波调制器包括隔离/放大模块、载波调制/解调模块和SCI串行通信端口 ；所述载波调制器通过所述SCI串行通信端口连接所述控制器，通过隔离/放大模块连接到所述船上的直流电源与所述全桥DC/DC变换器之间的电力线上。
【文档编号】H04B3/54GK203965634SQ201420275629
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】张一鸣, 史志富, 陶海军, 任喜国, 曾志辉, 朱学政, 王旭红 申请人:北京工业大学