[发明专利]分布式电位梯度并行观测电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种井-地地球物理勘探仪器，特别涉及一种分布式电位梯度并行观测电极。

背景技术

传统的井地电阻率法观测中，通过专用的电阻率仪或电位观测设备，使地面两个电极间形成电回路，以观测两个电极间的电位差，一次观测完成可得到两点间的电位差，观测完成后再逐次移至下一个测点。为了提高效率，前人研制了高密度电法仪，是由电测仪、电极转换盒等组成。可在地面同时布置若干个电极，在高密度电阻率仪的控制下，依次观测两个电极间的电位差。这种观测方式，虽然一次布置了很多电极，但电极间的电位差观测仍是串行的，观测时间与电极数正相关，随着电极数量的增加, 野外施工时间也同步增加, 影响野外施工效率, 同时该设备观测电极所受时变的地下游散电流影响因串行工作方式难以消除，且电缆连接电极的接头间距固定，不适应山区地形；电缆每一根芯线对应一个电极，造成设备比较笨重，观测效率不高。为了提高井地电阻率法的工作效率，有效消除时变游散电流对电阻率观测的影响，研制分布式并行电极显得非常必要。

01205376.7专利“新型分布式高密度电测仪”介绍了一种电法仪器及其电极转换方法，用一根少于10芯的主电缆就可以覆盖整个剖面，连接的电极数原则上没有上限。该设备实现了一次性布极，由电极转换装置自动实现电极串行测量方式；但是，每一对电极供电，只能有一对电极测量电压，其他电极处于空闲状态，实际数据采集过程需要大量的时间去等待依次供电测量过程的循环，工作效率不高。

200410014020.0专利“分布式并行智能电极电位差信号采集方法和系统”介绍了一种并行采集电法仪器，仪器设计为2级单片机的主从结构，由控制系统和采集系统组成，有8个工作电极与采集系统相连，若干组智能电极所带的所有工作电极只要3个电极工作在供电电极（A）、供电电极（B）、公共地（N）的状态，剩余各个电极进入电位差状态，同步测量各个电极间的电位差。其测量范围还是停留在剖面上，即供一次电只能观测一条侧线上两个电极间的电位差，而不能测量侧线间两个电极的电位差；并且连接线多、布放电极麻烦、效率低。

发明内容

本发明是针对电位观测设备布放电极工作量大，测试效率低的问题，提出了一种分布式电位梯度并行观测电极，实现电法勘探的并行、高效数据采集。所有观测电极一次性布设，相邻两个观测电极通过插头式接口用电缆相连接，即各电极采用串接的形式连接，便可覆盖整个测量平面，其布线时灵活方便。控制中心通过控制总线给每个观测电极发送同步脉冲指令，所有布放的观测电极接收到脉冲指令之后，开始进行数据采集，并且暂时存储在电极内的独立存储器中，观测完成后，在控制中心的控制下，将所有数据传回控制中心。

本发明的技术方案为：一种分布式电位梯度并行观测电极，外有外壳，工作电极位于外壳底部并穿出底部，外壳内有数据处理系统、信号处理模块、信号输入模块、数据传输总线、控制总线，外壳顶部四面各有一个插头式接口，工作电极信号传输线、控制总线和数据传输总线接在插头式接口上通过四芯电缆输出外接，LCD显示屏位于外壳的顶部，工作电极由互相绝缘的4个电极组成，相邻的两个电极信号送入信号输入模块，信号输入模块输出采集信号经过信号处理模块处理后送入数据处理系统，数据处理系统将数据送到数据传输总线上和LCD显示屏。

所述每个插头式接口共有5个接口，接口和接口之间绝缘，5个接口分别为预留接口、控制总线接口、数据传输接口、第一信号采集接口、第二信号采集接口，第一信号采集接口和第二信号采集接口分别接相连的两个电极。