基于蓝牙的CSAMT数据手机监测系统设计

CSAMT法野外探测工作中存在现场监测数据不方便等问题。针对此问题,通过在采集站中嵌入蓝牙模块,在采集CSAMT数据的同时,利用蓝牙协议将数据以特定格式传输到Android手机端。在手机端,首先基于各向异性扩散算法实现对接收到数据的平滑滤波,然后将数据以曲线的形式显示在屏幕上,从而实现了数据的实时监测。该系统便于工作人员在测量过程中及时发现问题,在应用中得到了较好的效果。     

中心回线关断时间对海洋电磁响应影响研究

海洋可控源电磁探测利用海水中电场或磁场与海底电导率之间的关系来获取海底介质信息,研究海底内部组成和构造;给出了由频率域电磁响应计算时间域电磁响应的方法,仿真分析关断时间对海洋可控源中心回线装置时间域电磁探测响应的影响,结果表明,时间域可控源电磁探测发射电流的关断时间不仅影响接收到的早期信号的幅值,而且影响对海底浅部介质的分辨能力。     

浅海底瞬变电磁探测系统关断沿影响因素研究

运用电路理论对发射线圈进行了建模分析;讨论了采用多匝小线圈进行浅海底瞬变电磁探测时,发射电流关断沿时间与电流幅值和发射线圈匝数之间的关系;给出了在保证发射磁矩的前提下,合理确定发射电流幅值与发射线圈匝数以缩短发射电流关断沿的原则,并通过实验进行了验证.     

海底瞬变电磁探测技术的装置参数研究及实验

可控源时间域电磁法应用在海底探测,需要确定装置参数,通过实验和理论计算确定了发射频率的最大值;分析了发射线圈的电性对发射电流后沿的影响,确定了作为发射线圈的导线的时间常数应尽量小;对接收线圈的参数及过渡过程进行了理论分析和室内模型实验,理论计算了接收线圈电路模型在发射电流斜阶跃下降和关断后在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态的一次感应电动势解的情况,确定了采用并联匹配电阻消除振荡的方法,并依据所分析的装置参数设计实施了海上实验,探测出海底低阻体的准确位置.     

近地表电磁探测多频数字驱动信号产生技术

针对近地表频率域电磁探测对发射信号的要求,以单极性倍频正弦脉宽调制技术(Si-nusoidal pulse width modulation,SPWM)为基础,利用现场可编程门阵列(Field-programma-ble gate array,FPGA)作为硬件平台,构建了基于嵌入式NiosII软核的片上系统SOPC(Sys-tem-on-a-programmable-chip);采用硬件描述语言(Verilog)实现多频SPWM的数字算法,产生频率间隔小、谐波失真(THD)低的多频数字驱动信号,克服了伪随机法频率间隔固定、系统结构复杂、位流法过分依赖负载线圈、算法复杂的缺点。最后,通过理论仿真和试验验证了本文方法的优越性。     

系统参数对海洋油气可控源电磁勘探的影响

对海洋油气可控源电磁探测仪器研发和勘探方案设计中影响测量结果的主要参数,如收发距、发射天线长度、发射天线高度、发射电流、发射频率、接收天线长度和接收天线高度等进行了理论仿真研究。研究结果表明,无论在深海环境还是在浅海环境,探测系统参数对测量结果均有相似的影响特点,只是影响程度有所差异。发射电流和接收天线长度仅决定信号幅度,两者呈正比关系,收发距和发射频率对测量结果影响最为显著,过大过小都不能得到明显的油气异常,需取中等值。发射天线长度、发射天线高度和接收天线高度对测量结果影响较小,油气引起的电场异常幅度随这3个参数值的增大而逐渐降低,通常这3个参数取值不大,可忽略其影响。在浅海环境下,发射和接收天线可贴近海面布置,此时天线高度仍然较小,这种方式不适用于深海环境。图7参21     

阵列式浅地表电磁探测系统控制模式研究

以现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理(DSP)+工控机为架构实现多模块阵列探测,每个模块以单独的FPGA+DSP双核异构框架处理和传输采集的数据,多个模块通过网络将探测数据快速上传至工控机,满足浅地表电磁探测对探测效率及实时性的要求;针对多模块探测阵列中模块间系统同步精度的影响而带来的模块间的天线互扰问题,通过对探测系统的发射和接收、处理数据、上传数据等部分的工作时间的拆分,采用时间分片的控制策略,将多个模块的发射时间完全错开,有效地消除天线的互扰,与发射同步控制方案相比,有效抑制了噪声。实际探测试验表明,系统完成单点探测所有任务的时间小于20 ms,效果良好,验证了提出的阵列式电磁探测系统的性能与控制模式的实用性。     

大豆品质近红外光谱分析仪测量数据处理

利用自行设计的CCD近红外光谱仪器、采用光纤探头测得的大豆样品漫反射近红外光谱数据中含有各种噪声。经过分析,该光谱数据的噪声包括随波长变化的随机变量,引起光谱基线平移的随机常量,以及由于装样不同、样品散射系数变化而引起的光谱基线旋转。对于随机变量噪声,通过用背景、白板、样品各组重复采集、递归平均再计算光谱数据的方法减小,同时可节省存储空间,减小三组数据的重迭区域,增加光谱数据的有效范围。分别采用了局部平均阈值法、Savitzky-Golay卷积平滑、小波消噪等三种方法进一步消除随机变量噪声,结果表明:卷积平滑、小波消噪消除原始光谱数据噪声的效果较好。利用高阶小波分解变换获得光谱基线数据,将其从光谱数据中扣除,从而实现了光谱的基线校正。     

分布式电磁探测仪器的GPRS网络监控系统

根据分布式电磁探测仪器野外勘探的实际需求,利用通用分组无线服务技术(GPRS,general packet radio service)设计了无线网络监控系统.开发了基于VC的数据中转、监控服务器和基于Android平台的手机TCP/IP客户端,实现了电磁采集站间的数据交换、手机查看数据、数据质量分析以及对电磁采集站的远程监控,为三维、大面积、多道数、长时间的电磁探测任务提供完善的监控手段,提高了野外施工效率并为获得高质量勘探数据提供了保障.     

基于开关电源的三相电磁干扰滤波器

为了抑制三相开关电源注入电网的电磁干扰(EMI),提出了三相EMI滤波器的设计方法。构建了三相共模、差模滤波器的理想等效电路,并分析了高频对理想等效电路的影响;确定了基于参数矩阵的插入损耗表达式,并在理想和高频情况下,分别推导出共模、差模滤波器的参数矩阵。根据电网侧负载阻抗和开关电源侧源阻抗的特性,分析了插入损耗与频率的关系;由于高导软磁铁氧体具有旋磁频率极限和非线性磁滞回线,分析了二者对共模电感的抑制作用和共模插入损耗的影响。根据相关标准及抑制效果要求,确定三相EMI滤波器的参数。实验结果表明:插入三相EMI滤波器后,开关电源的噪声峰值得到约21 d B的抑制。