一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进电法仪发送机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤巷超前探测信号发送机，属于应用地球物理学电法超前探测技术，尤其是涉及一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进双频电法仪发送机。
【背景技术】
[0002]现有的煤巷掘进超前探测电法分为矿井直流电阻率法、直流激电法、双频激电法等。现有矿用电法仪主要存在以下缺点:一:只能发送单通道或双通道激励信号，且每个通道都需增加一个控制模块，以控制本通道的激励信号，增大了仪器的复杂程度。二、激励信号发送通道数目固定，在掘进面截面较大时，不能通过一次测量得到结果，而需要选择多处多次测量，大大降低了探测效率和探测准确率。三、受发送机发送通道的限制，在实际使用中，现有仪器不能采用多种方法对掘进面超前探测，大大限制了现有仪器的使用范围，增加了煤巷掘进探测的成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进探测信号发送机。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进电法仪发送机，所述发送机由主控系统、前级输入系统以及后级隔离输出系统组成:所述主控系统中，本安触摸屏组成人机交互界面并与微处理器相连，多路模拟开关模块与D/A转换模块相连，微处理器与电压电流采样模块和多路模拟开关模块相连；所述前级输入系统中，整流滤波模块、工频变压器模块和AC/DC转换模块依次连接；所述后级隔离输出系统，连接前级输入系统和主控系统，多路隔离开关电源与多路隔离逆变模块相连。
[0005]所述主控系统，由多路模拟开关控制模块、本安触摸屏、微处理器、D/A转换模块、电压电流采样模块组成。其特征在于，本安触摸屏构成人机交互界面与微处理器相连；多路模拟开关控制模块连接微处理器和上位机，主要是根据上位机的控制信号控制后级隔离输出系统中的每一路输出；微处理器通过电压电流采样模块，连接后级隔离输出系统；D/A转换模块连接多路模拟开关控制模块和后级隔离输出系统，负责将多路模拟开关的控制信号传输给后级隔离输出系统。
[0006]所述前级输入系统。由整流滤波模块、工频变压模块、AC/DC转换模块组成。其特征在于将煤矿井下127V交流电转换成直流恒压源并作为后级输入。
[0007]所述后级隔离输出系统，由多路开关电源和多路逆变模块组成。其特征在于，多路开关电源的输入由高频变压器隔离，每个输出通道的电路完全相同，每一路开关电源都采用电压和电流反馈控制，电压反馈控制使后级输出的电压不得超过80V，电流反馈控制使后级输出的电流在0mA-60mA之间且连续稳定可调；逆变电路是由四个MOS管组成的全桥逆变。
[0008]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下为本实用新型的较佳实施例，并配合附图详细说明如后。
[0009]本实用新型的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型系统结构框图。
[0011]图2为发送机输出的调制方波激励信号示意图。
[0012]图3为发送机输出的直流激励信号示意图。
[0013]其中，图1包括:1.肖U级输入系统，2.后级隔尚输出系统，3.王控系统，4.整流滤波模块，5.工频变压器模块，6.AC/DC转换模块，7-9.多路隔离开关电源，10-12.多路隔离逆变模块，13.本安触摸屏，14.微处理器，15.电压电流采样模块，16.D/A转换模块，17.多路模拟开关控制模块，18.上位机，19.井下127V交流电输入端口，20-22.多路激励信号输出端口，23.共地端口。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。本实施例不得用于解释对本实用新型保护范围的限制。
[0015]如图1所示，本实施实例由前级输入系统(I)、后级隔离输出系统(2)和主控系统
(3)组成。
[0016]所述前级输入系统(I)包括:整流滤波模块(4)，工频变压器模块(5)，AC/DC转换模块(6)。其中，整流滤波模块(4)连接127V交流电输入端口(19)和工频变压器模块(5)，对127V交流信号进行滤波；AC/DC转换模块(6)连接工频变压器模块(5)和后级隔离输出系统(2)，将整流后的交流信号转换成直流恒压源并作为后级隔离输出系统的输入。
[0017]所述后级隔离输出系统(2)包括:多路隔离开关电源(7-9)和多路隔离逆变模块(10-12)。其中，开关电源将直流输入转换成限压恒流可调输出；逆变模块连接多路激励信号输出端口(20-22)、共地端口(23)，根据多路模拟开关控制模块(17)给定的调制信号，逆变成相应的激励信号作为发送机的输出。
[0018]所述主控系统(3)包括:本安触摸屏(13)微处理器(14)，电压电流采样模块
(15)，D/A转换模块(16)，多路模拟开关控制模块(17)。其中，多路模拟开关控制模块
(17)与D/A转换模块(16)相连，主要控制后级隔离输出系统(2)中的多路隔离逆变模块(10-12)，使每一路输出通道按照给定的控制信号输出相应的激励信号；本安触摸屏(13)与微处理器(14)连接，主要用于设定发出激励信号的强度值和实时显示输出信号的电压、电流值和接地电阻值；微处理器(14)连接电压电流采样模块(15)、多路模拟开关控制模块
(17)进行相应的数据处理。
[0019]图2为发送机输出的调制方波激励信号示意图。
[0020]图3为发送机输出的直流激励信号示意图。
【主权项】
1.一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进电法仪发送机，其特征在于所述发送机由主控系统、前级输入系统以及后级隔离输出系统组成:所述主控系统中，本安触摸屏组成人机交互界面并与微处理器相连，多路模拟开关模块与D/A转换模块相连，微处理器与电压电流采样模块和多路模拟开关模块相连；所述前级输入系统中，整流滤波模块、工频变压器模块和AC/DC转换模块依次连接；所述后级隔离输出系统，连接前级输入系统和主控系统，多路隔离开关电源与多路隔离逆变模块相连。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于多路模拟开关控制的矿用掘进电法仪发送机，其特征在于，发送机主控系统中的多路模拟开关模块控制后级输出系统的多路输出信号，发送机利用一个多路模拟开关模块控制所有输出通道的输出，且输出通道之间互不影响,使发送机可以根据巷道情况，选择多种探测方法探测，大大拓展了发送机的使用范围，提高了探测效率和准确率。本实用新型可以满足矿井掘进电法仪发送机煤巷掘进探测的要求。
【IPC分类】G01V3-18
【公开号】CN204536570
【申请号】CN201520248898
【发明人】吴淼, 吕一鸣, 张金涛, 周游, 刘志民, 刘希高
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月23日