分布式MRS-TEM联用探测系统原理样机研制

【摘要】吉林大学自主研发的MRS-TEM联用地下水探测仪器已经被成功研制出来，并且逐渐实现了产品化。该MRS-TEM联用地下水探测仪器于2012年7月销往外蒙古两台，并且已经多次在工程上得到实际应用。随着野外勘探工程的实际需求和技术的发展，出现一些有待改进的地方：现有的一体化的MRS-TEM联用仪的发射部分和接收部分集中在同一箱体内，而且有些模块是共用的，因此它的发射子系统和接收子系统的模块设计、结构设计以及线圈的设计均受到相互制约；在野外实际探测时，铺设线圈和移动仪器均不方便，浪费时间和人力；采用一发一收的方式，每次测量只能测到一点的数据，工作效率相对比较低；单通道的采集方式，仪器的抗干扰能力不强，导致测量精确度不高。随着社会快速发展，各种电子设备对时间精度的要求日益提升。在许多个方面，例如：导航、卫星的发射、潜艇的定位、通信等应用领域，时钟同步技术均起到了极其重要的作用。分布式数据采集系统也已经广泛应用于船舶、飞机等采集数据多、实时性要求较高的地方。如果分布式采集系统中的各个采集设备不具有统一的时钟基准，那么得到的数据就不能反映出被探测对象的实际情况。在一个分布式的同步数据采集系统中，如何使距离比较远的各个采集设备同步工作及将采集数据进行实时、可靠地进行传输是我们要解决的问题。现代GPS同步技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展，为我们提供了一个很好的解决方案。本设计是在现有的MRS-TEM联用地下水探测仪器平台的基础上进行改进设计和试验的，引入了GPS同步技术和WiFi无线通信技术，结合现有的硬件资源和软件平台构建出一个分布式MRS-TEM联用探测系统原理样机。分布式MRS-TEM联用探测系统原理样机，上位机与发射机、上位机与接收机、发射机与接收机之间互相独立、没有任何硬件上的连接，进行实际工程勘探时，可以很方便地实现“移动式”（一个接收机情况）探测和“分布式”（多个接收机情况）探测两种模式。上位机对仪器的全自动化控制，均是在Labview控制软件中通过WiFi无线通信技术来实现的，下位机收到命令后执行相应的命令并产生相应的动作，从而真正实现无线的分布式联用探测原理样机。采用本设计中选用的高精度的GPS同步模块和WiFi无线通信模块构建出的分布式MRS-TEM联用探测系统原理样机，在室内进行了多次模拟测试，分布式的接收机采集到了发射机发射的TEM信号，验证了分布式探测系统原理样机的可行性。
【作者】侯二娜；
【导师】林君；尚新磊；
【作者基本信息】吉林大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】MRS-TEM联用；分布式采集；GPS同步技术；无线通信技术；原理样机；

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