电(磁)法勘探仪器

2023-05-20 19:05:02物联网089

电(磁)法勘探仪器,第1张

(1)V8网络化多功能电法仪

V8是加拿大凤凰公司最新一代多功能电法仪，汇集当代最新科技成就于一身，成功地解决了很多用户过去在实际生产中遇到的瓶颈问题。其先进的GPS同步和无线网络技术的结合使V8即使在复杂的山区施工也较方便;野外施工无需对钟，极大地提高了生产效率。V8和V5－2000SSMT采集单元兼容，可以做多站大面积同步采集，每个A/D采样和格林尼治时间同步，野外作业各站点随时随地开机，时间重叠做同步数据相关处理。

V8的出现将电法勘探带入一个全新意义的新纪元，开创真正的电法三维或四维观测新阶段，V8系统采用的是先进的模块化技术，包含天然场的远参考大地电磁(MT)和音频大地电磁(AMT)以及人工场源的可控源音频大地电磁(CSAMT)、各种时间域和频率域电磁功能(TDEM和FDEM)、时间域和频率域激发极化(TDIP和SIP)，还具有偶极、施伦贝格、温纳等各种电阻率功能，还可以通过合适的传感器记录或监测时间序列数据。

V8有三个电道和三个磁道，V8可以单机工作，也可和多个系统单元(V8或RXU－3ER)组成多道无线局域网络同步采集系统，见附图3。所有采集单元及发射单元均通过GPS信号保持精确同步，在GPS信号不好的地方，系统内晶振时钟自动启动并保持同步。凤凰公司研制的还有TXU－30多功能大功率发射机、T－3便携式多功能发射机、T－4A瞬变电磁专用发射机，为完成各种不同参数的测量，配有MTC－50大地电磁专用探头、AMTC－30音频/可控源音频大地电磁磁探头、MTEM－AL中频率瞬变电磁接收线圈、TDEM线圈。

(2)GDP－32Ⅱ

GDP－32Ⅱ地球物理数据处理器(附图4)实际上是一个万用的、多通道的接收机，其设计目的在于采集任何类型的电磁或电场数据，其带宽为直流(DC)至8kHz。GDP－32Ⅱ既可进行频域测量，也可进行时间测量。在0000121Hz到8kHz范围内，可以按二进制间隔，任意选择26个频率道。

GDP－32Ⅱ设计了多通道数据采集功能。大型号GDP－32Ⅱ可以提供同步测量的16个通道，其频率范围从直流到8kHz。多个接收机也可同时使用以进行更多通道的数据采集。小型号GDP－32ⅡT最多可接收6个模拟通道。这些通道可以是高速NanoTEM采集板和标准模拟板的一种组合。在任何一种情况下，最多三个高速NanoTEM通道是可以被安装的。

GDP－32Ⅱ可测量电阻率、激发电位(频域或时域)、复电阻率、可控源音频大地电磁(CSAMT)、谐波可控源音频大地电磁(HACSAMT)、频域电磁(FEM)、瞬变电磁(TEM)、纳米(Nano)瞬变电磁(连续的纳米瞬变电磁)、天然源大地电磁、天然源音频大地电磁等。

(3)EH－4连续电导率剖面仪

EH－4是美国Geometrics公司和EMI公司联合研制的双源型电磁/地震系统，为系统首创的变频率电磁测深系统(附图5)。该仪器设计精巧、坚实，特别适合地面2D与3D连续张量式电导率测量，在技术上率先突破传统单点测量壁垒，走向电磁测量拟地震化、联合2D与3D连续观测和资料解释。采用独特的正交偶磁极可控源，结合地震仪技术，系统可快速、自动、多频率采集数据。每个点采集时间为5～20min。勘探深度2～1500m，通常1000m左右。可现场实时彩色成像。

EH－4连续电导率剖面仪是目前浅层油气、煤田、矿产、地下水、冻土层、山区工程、矿井工程勘探的电磁仪器。它的勘探深度小于1000m，可用于2D与3D连续电导率测量。主要用途有岩土电导率分层、地下水探测、基岩埋深调查、煤田高分辨率电探、金属矿详查和普查、环境调查、淡水分界面划分等。

(4)高密度电法仪

高密度电法仪是一种阵列式直流电法勘探仪器，它具有采集数据量大、反映地下信息丰富、效率高、避免人工移动电极等优点，广泛应用于各个领域。

高密度电法仪生产厂家和仪器型号较多，附图6北京大地华龙RIS－2D分布式高密度电法仪。

⊙主要技术指标:输入阻抗大于100MΩ;电压测量范围为±4V;精度优于±03%;分辨率1μV。

⊙电流测量范围在±2A;精度优于±05%;分辨率1μA。主机最大供电电压为600V，最大供电电流为±2A。测量电位、电流、电阻率精度均在±2%，电源为12V与14AH铅酸充电电池。工频抑制优于－80dB。自电补偿方式及范围是全量程跟踪式自动补偿。工作温度在－10～+50℃之间。重量约65kg。电极道数为60道可扩展，工作装置可采用温纳、施伦贝格等方式。

(5)探地雷达仪

探地雷达(简称GPR)是一种近十余年才发展起来的电磁探测技术，具有无破坏性检测、分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等特点。已广泛应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域，取得了一定的探测效果。

国外仪器主要有SIR系列、GV系列、EKKO系列、RAMAC系列、RIS－K2系列等和国内的MUL系列、LTD系列、CL系列等。附图7为GSSI公司的便携式SIR－3000探地雷达。

⊙技术性能:坚固耐用，重量轻，便携式;高分辨率强光型液晶显示;通用微型闪存装置;内置式可充电电池;USB，RS－232多种接口。

⊙技术指标:①主机和存储器:传感器适配各种探头;256Mb闪存卡;微型闪存口;微处理器;显示器;②数据采集中，数据格式、扫描率、样点字节、扫描样点数、操作模式、测量范围、增益、及滤波器都可选择。

(6)瞬变电磁仪

瞬变电磁仪(附图8)在水文工程中用于探测含水层、断层含水性;在矿产资源勘探中主要用于寻找多金属矿;在环境工程中用来地下局部极化不均匀体及部分环境污染区等。

瞬变电磁仪接收机可实现三分量同时接收，电缆或晶体同步，有30个观测道，24位信号分辨率和29位系统分辨率，有27个基本频率，积分时间从05～120s，工作温度－40～+60℃，防水、防潮、防震，重15kg。瞬变电磁仪发射机，发射功率达1500W，内部电源电压18～60V可变，可与发射线圈实现最佳匹配。如使用外部电源，发射功率可达3800W，电压可达160V。

⊙接收机主要技术指标:①电流波型:偶极方波，正、负方波之间可设置50%占空系数;②基本频率:30，75，285Hz，(60Hz工频时)，25，625，2375Hz，(50Hz工频时);③关断时间:40m×40m发射线圈，3A发射电流时，25μs;④线圈尺寸:5m×5m(8匝)到100m×100m(单匝);⑤输出电压:0～9V连续变化，最大发射电流3A;⑥同步:电缆同步;⑦工作温度:－40～+60℃，重量:53kg。

(7)微机激电仪

微机激电仪(附图9)，配合使用大中小不同功率的发送机供电，多台激电仪同时接收。用于电阻率法和时间域激发极化法的测量，仪器可显示视电阻率、视激化率、半衰时、累加和、偏离度、自然电位、供电电流、一次场等测量值。可广泛用于金属与非金属矿产资源勘探、寻找地下水源、水文工程、环境工程等地质勘探。

本仪器可进行地面所有装置的激电测量、电阻率测量，也可进行井中的连续激电测井和井中激电测量，以DUM－2高密度电阻率仪电极自动转换器配合，还可进行高密度电阻率测量。本仪器一机多用功能，优于国内其他同类型仪器。

⊙仪器特点与功能:①采用信号增强技术和数字滤波，抗干扰能力强，测量精度高。②自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。③接收部分有瞬间过压输入保护功能。④大屏幕液晶汉化显示，测量参数、观测曲线，明了直观。⑤多参数测量(可测量并存储自然电位、一次电位、供电电流、视电阻率、半衰时、累加和、偏离度等)。⑥掉电保护:具有掉电数据不掉功能，能存储1MB个数据并长期保存。⑦全密封结构，具有防水、防尘、寿命长等的优点。

⊙主要技术指标:①输入阻抗:大于100MΩ;②一次电位分辨率:为1μV，最大可测20V;③电位精度:为1%±1个字;④极化率分辨率:0001%，极化率精度:±1%±1个字;⑤电流分辨率:001mA，电流测量精度:±2%±1个字;⑥自电补偿范围:为0～±1023mV;⑦50Hz抑制:在495～50Hz范围内大于80dB;⑧接口:USB，存储器:16M非易失存储器;⑨工作温度:－10～+50℃(液晶0℃);⑩外形尺寸:270mm×130mm×190mm;瑏瑡仪器重量:2kg。

(8)综合电磁法测量系统

多道网络化综合电磁测量系统(附图10)是电场和磁场传感器直接与主机连接组成标准的MT，AMT，远参考道或CSAMT观测系统，与多个测站连接成多道网络或E－MAP观测系统。通频宽从直流到250kHz，对不同通道可同时设置不同的采样率，可以同时采集不同频段的信号，除固定频带外还可以自由设置频带范围。可通过以太网、局域网、蓝牙技术、Internet等手段对仪器进行控制或下载数据，最多可由32个测站组成网络系统同步工作，由内置GPS实现同步。

⊙测量系统的主要特点:①具有10个数据采集通道;②通频带最宽，从直流到512kHz;③可通过网络和其他形式对仪器控制或下载数据;④在多道和网络系统中有高精度的内置GPS同步;⑤自检、自行标定、自动补偿电极极化电位;⑥实时处理、实时显示时间系列和各种MT参数;⑦12V电瓶供电，功耗3～5W。

物联网工程所学内容包括：信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术。物联网导论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络。

物联网基本上是分成三个层次的。第一层，就是利用传感器感受外界的环境信息，我们称之为感知层。感知层，除了各种传感器应用比较广泛之外，还有各种射频标签以及二维码、GPS和摄像头等终端感知。

第二层，就是把收集的数据传输到数据中心，我们称之为传输层。传输层除了三大网络运营商提供的服务之外，还有各种近距离的传输方式，比如广泛应用于移动支付的NFC技术。都为物联网的数据传输提供了技术保证。

第三层，是对收到的数据进行分析，并对物体实行智能控制，我们称之为智能处理层。

物联网工程专业就业前景

物联网工程的市场庞大，因此就业前景也非常好。毕业生可从事信息传播时代内容方面的深度、综合、跨学科的信息传播工作，同时也能在新闻传播技术方面从事设计、制作等方面的传播技术类工作或者在政府管理部门。

科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作等等。

主要就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等的设计、开发、管理与维护，也可在高校或科研机构从事科研和教学工作。

物联网工程，我认为是说的建设物联网项目的，既可能是物联网工程师。在我们这个行业，可以做售前，主要是物联网方案的逻辑设计和规划，或者做售后，主要是把售前的方案在实际的场地进行实施，比方在鸟巢水立方建设大型物联网。而应用的场景，就是楼下大神描述的各种让人兴奋的生活便利，或者工业生产中的各种高效率。当然，商用级别目前还是企业经营或者政府利民的大项目应用着物联网。所以，以后你可以多了解大型物联网项目，让自己脱颖而出，规划自己的物联网行业未来。

继续深造方向：通信与信息系统、信号与信息处理、电路与系统、计算机应用。

培养要求：具有较好的数学和物理基础，掌握物联网的相关理论和应用设计方法，具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，能顺利地阅读本专业的外文资料，具有听、说、读、写的能力。主干学科与课程信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术。物联网概论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等。

物联网(Internet of Things)这个词，国内外普遍公认的是 MITAuto-ID 中心Ashton 教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

物联网是基于互联网，传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。

RFID射频识别技术是利用电磁感应的改变来识别标签

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

物联网工程主要学习的内容包括：信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、物联网导论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络以及现代通信网、传感器原理等。

该专业学生需具备以下几点能力：

1、掌握和计算机科学与技术相关的基本理论知识；

2、掌握物联网工程的分析和设计的基本方法；

3、了解文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力；

4、了解与物联网工程有关的法规；

5、能够运用学习知识和外文阅读能力查阅外文资料；

6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有获取信息的能力。