礦井瞬變電磁儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種礦井瞬變電磁儀，應用于地球物理瞬變電磁勘探領域。本實用新型專利技術根據瞬變電磁法的基本原理，包括礦井瞬變電磁主機、發射線圈和接收線圈，所述發射線圈和接收線圈分別與礦井瞬變電磁主機相連。所述礦井瞬變電磁主機包括LED觸摸屏、電源、光耦、發射電路、接收電路、MCU模塊、ARM平臺和WIFI接口。ARM平臺采用WINCE操作系統，包括數據采集模塊、數據處理模塊和圖形繪制模塊。本實用新型專利技術在數據采集完成后，直接在井下進行數據處理和成圖，實時繪制地質分析圖，直觀地確定出富水區域的賦存深度及位置，從而更好的滿足煤礦安全生產的需要，是一款操作方便、實用性強、更加完善的礦井瞬變電磁儀。???（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種瞬變電磁儀，尤其涉及一種用于地球物理勘探領域的礦井瞬變電磁儀。
技術介紹
煤礦的水害，一直以來給煤礦的安全生產構成巨大威脅，其中最主要的就是礦井巷道掘進前方和頂、底板隱伏的導水、含水構造，極易造成涌、突水事故。瞬變電磁法是根據電磁感應原理，利用不接地線圈向地下發送一次電磁場，在一次電磁場間歇期間，使用不接地線圈觀測二次渦流場的方法，進行不同巖性地層的物性差異分析。一般變化規律為從泥巖、粉砂巖、細砂巖、中砂巖、粗砂巖、礫巖到層，電阻率值逐漸增高。構造發育區局部會出現 明顯的含水構造，由于礦井裂隙水體的導電性良好，會呈現出局部異常的變化特征。上述特征為礦井瞬變電磁勘探提供了良好的地球物理條件。瞬變電磁法觀測二次場，對采空區水和含水構造等低阻體反應敏感。目前，國內使用的瞬變電磁儀大部分限于地面使用，不適合井下使用，市場需要研發出適合井下、方便使用的瞬變電磁儀。申請號分別為200920181638. 4和200920181682. 5的中國技術專利“礦用瞬變電磁儀”和“新型礦用瞬變電磁儀”介紹了一種適合礦井下使用的礦用瞬變電磁儀。從權利要求和附圖中可以看出，兩者的不足在于測量完成后，要通過USB接口把測量數據傳輸到計算機中，然后在計算機上通過專用軟件進行資料的處理和分析，這使得這種方法的及時性和使用性較差。申請號為201120061919. 3的中國技術專利“礦用瞬變電磁儀”介紹了一種適合礦井下使用的礦用瞬變電磁儀。從權利要求和附圖中可以看出，其不足在于將運算結果通過USB通信接口送入現場分析軟件得到地質分析圖形，這使得這種方法的使用性較差。專利技術內容本技術的目的就在于克服上述現有技術的不足，尤其是提出一種收發一體、能及時、方便觀測測量成果的礦井瞬變電磁儀。本技術采用的技術方案為—種礦井瞬變電磁儀，其包括礦井瞬變電磁主機、發射線圈和接收線圈，所述發射線圈和接收線圈分別與礦井瞬變電磁主機相連；其特征在于，所述礦井瞬變電磁主機包括外殼和電路板，電路板設置于外殼的內部，外殼上設有面板，面板上設有電源輸入接口、電源開關按鈕、LED觸摸屏、發射端接口和接收端接口 ；電路板包括電源、光耦、發射電路、接收電路、MCU模塊、ARM平臺和WIFI接口 ；光耦用于隔離發射電路和接收電路，發射電路連接發射線圈，接收電路連接接收線圈，ARM平臺連接WIFI接口和LED觸摸屏，MCU模塊與ARM平臺、接收電路、光耦連接，電源與ARM平臺和發射電路連接。再進一步地，所述MCU模塊為單片機；所述ARM平臺采用ARM6410開發板，但不局限在僅僅使用ARM6410開發板，也可使用其他的開發板；所述WIFI接口用于導出采集數據和處理結果；所述ARM平臺采用WIN CE操作系統，但不局限在僅僅使用WIN CE操作系統，也可使用其他的操作系統，包括數據采集模塊、數據處理模塊和圖形繪制模塊。再進一步地，所述礦井瞬變電磁儀在數據采集完成后，在井下直接對采集的數據進行處理和成圖，及時繪制視電阻率剖面圖和視電阻率等值線圖并在LED觸摸屏上顯示，直觀地確定出富水區域的賦存深度及位置，省去導出數據、使用專用的數據處理解釋軟件進行數據分析處理和成圖的步驟。與現有技術相比，本技術的優點和有益效果是本技術不僅包括數據采集模塊，還包括數據處理模塊和圖形繪制模塊；可通過WIFI接口導出采集數據和處理結果；在井下直接對采集的數據進行處理和成圖，及時繪制視電阻率剖面圖和視電阻率等值線圖，直觀地確定出富水區域的賦存深度及位置，省去導出數據、使用專用的數據處理解釋軟件進行數據分析處理和成圖的步驟。 附圖說明圖I為本實用型所述的礦井瞬變電磁主機的結構；圖2為圖I的礦井瞬變電磁主機的電路連接框具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明。圖I中，是本技術的礦井瞬變電磁儀的總體結構示意圖。一種礦井瞬變電磁儀，其包括礦井瞬變電磁主機、發射線圈和接收線圈，所述發射線圈和接收線圈分別與礦井瞬變電磁主機相連；其特征在于，所述礦井瞬變電磁主機包括外殼I和電路板，電路板設置于外殼I的內部，外殼I上設有面板2,面板2上設有電源輸入接口 3、電源開關按鈕4、LED觸摸屏5、發射端接口 6和接收端接口 7 ;電路板包括電源、光耦、發射電路、接收電路、MCU模塊、ARM平臺和WIFI接口。圖2中，光耦用于隔離發射電路和接收電路，發射電路連接發射線圈，接收電路連接接收線圈，ARM平臺連接WIFI接口和LED觸摸屏，MCU模塊與ARM平臺、接收電路、光耦連接，電源與ARM平臺和發射電路連接。作為最佳實施例，MCU模塊為單片機，ARM平臺為ARM6410開發板，WIFI接口用于導出采集數據和處理結果。本技術不局限在僅僅使用ARM6410開發板，也可使用其他的開發板。圖3中，ARM平臺采用WIN CE操作系統，但不局限在僅僅使用WIN CE操作系統，也可使用其他的操作系統，包括數據采集模塊、數據處理模塊和圖形繪制模塊。圖4中，在巷道迎頭進行數據采集，受到巷道寬度和大小等因素的影響，用戶可通過LED觸摸屏選擇偶極裝置和扇形的觀測系統進行數據采集，也可選擇其他裝置和觀測系統進行數據采集。在每一個測點進行多個方向的探測，以一定的間隔(小于90度)從巷道左側幫往巷道右側幫掃描，將探測線圈貼近測點，得到的數據反映測點前方一個扇形區域內的信息。在精細探測時為了保證探測的精度，可以選擇較小的間隔。采集時，數據采集模塊通過發射線圈向探測介質發射一次場，當發射線圈中的電流斷開后，被探測介質會激勵起二次場返回，由接收線圈接收感應二次場，數據采集模塊再把所接收的微弱二次場保存起來。圖3中，在數據采集完成后，通過數據處理模塊轉換成視電阻率等數據，然后調用圖形繪制模塊生成視電祖率剖面圖和視電阻率等值線圖。圖5中，把成果圖顯示在LED觸摸屏上，操作人員能直觀地確定出富水區域的深度及位置，省去導出數據、使用專用的數據處理解釋軟件進行數據分析處理和成圖的步驟，從而更好的滿足煤礦安全生產的需要。應當指出的是，以上所揭露的僅為本技術的一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本技術之權利范圍，在不脫離本技術原理的前提下，本領域技術人員 還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本技術的保護范圍。權利要求1.一種礦井瞬變電磁儀，其包括礦井瞬變電磁主機、發射線圈、接收線圈，所述發射線圈和接收線圈分別與礦井瞬變電磁主機相連；其特征在于，所述礦井瞬變電磁主機包括外殼和電路板，電路板設置于外殼的內部，外殼上設有面板，面板上設有電源輸入接口、電源開關按鈕、LED觸摸屏、發射端接口和接收端接口 ；電路板包括電源、光耦、發射電路、接收電路、MCU模塊、ARM平臺和WIFI接口 ；光耦用于隔離發射電路和接收電路，發射電路連接發射線圈，接收電路連接接收線圈，ARM平臺連接WIFI接口和LED觸摸屏，MCU模塊與ARM平臺、接收電路、光耦連接，電源與ARM平臺和發射電路連接。2.如權利要求I所述礦井瞬變電磁儀，其特征在于，所述MCU模塊為單片機；所述ARM平臺采用ARM6410開發板；所述WIFI接口用于導出采集數據和處理結果；所述ARM平臺采用WIN CE操作系統本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦井瞬變電磁儀，其包括礦井瞬變電磁主機、發射線圈、接收線圈，所述發射線圈和接收線圈分別與礦井瞬變電磁主機相連；其特征在于，所述礦井瞬變電磁主機包括外殼和電路板，電路板設置于外殼的內部，外殼上設有面板，面板上設有電源輸入接口、電源開關按鈕、LED觸摸屏、發射端接口和接收端接口；電路板包括電源、光耦、發射電路、接收電路、MCU模塊、ARM平臺和WIFI接口；光耦用于隔離發射電路和接收電路，發射電路連接發射線圈，接收電路連接接收線圈，ARM平臺連接WIFI接口和LED觸摸屏，MCU模塊與ARM平臺、接收電路、光耦連接，電源與ARM平臺和發射電路連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：悅紅軍，雷琴琴，李建軍，張巍，
申請(專利權)人：北京華安奧特科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：