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1、安徽惠洲地下灾害研究设计院,2014年6月,WBD-1网络并行电法仪培训,提纲：电法仪器硬件介绍电法仪器软件介绍数据有效性分析现场使用注意事项,电法仪器硬件介绍,网络并行电法仪是建立在高密度电法勘探设备的基础上，它不但能完成传统电法的各种测量方法，而且能极大的提高野外勘探的效率且能采集海量的电法数据。 网络并行电法仪器的数据采集方式采用的是一种拟地震式采集方法，由于电法勘探的信号产生主要是通过供电电极AB向大地供电，而地震勘探主要是单点激震，针对这种情况，网络并行电法仪器主要采用两种单极供电（AM法）与偶极子供电（ABM法）这两种方式来进行数据采集与处理。 硬件系统主要由以下几部分组成：电流模
2、块，电压模块1(负责116号电极的电压采集)、电压模块2(负责1732号电极的电压采集)、电压模块3(负责3348号电极的电压采集)、电压模块4(负责4964号电极的电压采集)，AB供电模块。电流模块除负责采集某电极供电时的电流数据并保存外，上面还有一负责与远程电话联系调制解调器。电压模块（1、2、3、4）作用是：当某一电极供电时，采集其余电极所采的电压数据信号。AB供电模块是系统向大地供电的模块，且其具有固定供电方式与准确的供电时间。,AM数据采集方法： 首先供电电极置于1#电极，其余n-1个电极同时测量与参照电极之间电压时间序列，记录电流（i=1）和每个测量电极的电压（i=1,=2，3，4
3、，n），智能电极保存并处理电压数据，各智能电极将按照设定数据格式将数据上传主机。然后供电电极移到2#电极，记录电流和每个测量电极的电压i=2, （ U=1，3，4，n），上传；依次类推，直到供电电极移到n#电极；供电电极每移到一个电极，记录下电流值，所有测量电极的电位。,AM数据采集方法,ABM数据采集方法,供电方法介绍,单正供电,单负供电,正负正供电,1. 供电时间（恒流时间T）：0.1s、0.2s、0.5s、1s、2s、6s、15s分档切换2. 采样时间间隔：10ms、50ms、100ms、200ms、500ms供用户选择。,供电时间,供电电源,供电电源是建立人工电场的能量。电法勘探使用的
4、供电电源，要求有必要的功率，而且对于接地供电的情况，要求有足够高的输出电压和电流。系统有两套电源系统供用户有针对性地选择使用，即仪器本身工作时的电源需求与AB电源。仪器本身电源需求的工作电压范围为：918V一般为12V，5套电路分别供电，每块电路板做到限制电流处理，最大允许通过电流为200毫安，这样每块电路板的功率都小于2.5W，满足某些特殊场所严格要求。,数据传输,网络并行电法仪的波特率主要有以下五种供用户选择使用：9600、19200、38400、57600、115200。当使用串口通讯时，数据的传输速率较快，可选用115200；当使用远程电话网络控制通讯时，为保证数据的有效性，一般选用9
5、600较合适。,仪器各个接口规则说明,2.电法仪器软件功能介绍,数据采集介绍,1. 系统联结将电源、网络并行电法仪器与电脑正确联结，打开软件后若是现场采集，选用串口通讯；若是远程控制，选用MODEM通讯。2. 设置参数打开控制菜单，在下拉菜单中选择“工作模式设置”(如图所示)，然后会弹出一个对话框(如图3(a)、(b)、(c)、(d)所示)。在这一对话框中，要求用户输入的参数比较丰富，这些参数都直接影响采样的结果与电阻率探测的效果。1) 采样次数表示仪器经电脑设置后，在无电脑对其进行控制时能连续采集的次数。此功能在目前受仪器内存影响，最大次数为4次，。可分别设置每次的采集参数（对应各次的工作模
6、式号）。2) 设置工作测点表示在进行电法勘探时设置起始电极号与结束电极号，一般从1号电极开始，最大电极号为64号。3) 工作模式设置此项内容是网络并行电法仪有别于传统电法仪器的主要部分，其最大特点是可根据现场及其他具体情况灵活地进行下列各种参数的设置。,(1) 恒流时间主要可根据具体情况，有以下几个时间供用户选择：0.1s、0.2s、0.5s、1s、2s、6s、15s，其中恒流时间较短的主要是现场干扰因素少，各项条件较好情形下使用；恒流时间中的6s和15s，主要是为激发极化法使用。(2) 采样间隔如硬件部分所述：主要有以下间隔可供选择：10ms、50ms、100ms、200ms、500ms。由
7、于硬件的支持，此处的采样间隔的意义是：在采样间隔时间内，每隔2.5ms采样一次，然后将所在的采样间隔时间内的数据求取算术平均值。(3) 不工作时间为防止在连续给大地供电时，会使大地产生电磁耦合从而影响电阻率的测量而加的这一功能。(4) 供电方式供电方式主要包括：单正法供电、单负法供电、正负正法供电、连续3次正负正法供电、连续3次单正法供电及快速经济法等供电方法。各种供电方式的好坏主要是根据工作地点的具体情况而差异。,4) 工作测点检查工作测点检查是为在野外工作时，检查每个电极与被探测目标体（通常是大地）的连接情况。其主要使用的方法是利用无穷远电极B与被检查电极之间组合成一回路，当回路中的电流值
8、大于设定的某一基准值（220约等于1mA）时，表示联结完好，否则提示用户未联结好，等待用户重新联结好后再检查（有若干个电极未连接好时，仪器仍然能够正常采样工作）。,采样结束后，仪器会弹出一对话框询问用户是否保存数据，（数据的临时存放位置在程序所在的目录下并以 .esd结尾，此文件是二进制文件，在点击保存后，二进制文件将自动转为文本文件及工程文件）用户选择“是”，这时开始将仪器对电脑中传输。传输时仪器按如下电路板的顺序对计算机中传输：即电流模块、电压模块1、电压模块2、电压模块3、电压模块4。数据传输完毕后，用户单击“保存”按钮，为文件起好恰当的名称，放到电脑中合适的位置。,3.数据有效性分析,
9、正常电流数据,正常电位数据,正常电位数据,正常电位数据,电极不通,电极接地差,正常电位分布数据,供电前电极电位数据,供电后电极电位数据,异常电位数据,正常电流数据,正常电位数据,正常电位数据,正常电位数据,正常ABM电位分布数据,4.现场使用注意事项,(1) 保证现场仪器的完整和正常工作，进入现场工作前要检查仪器状态，结束探测后要及时清理仪器，检查仪器，保证回库仪器的正常；(2) 布置好探测电极，给接地差的电极浇水，周围加上拳头大小湿泥亦可，当观测系统采用二极方法时候，一定要布置两个无穷远线，一根为公共测量电极N（无穷远线上为黑色线），一根为公共供电电极B（无穷远线上为黄色线）；当观测系统采用
10、三极装置时候，只需要布置一根无穷远线做公共供电电极B（无穷远线上为黄色线），而公共测量电极N（黑色线）可以布置任意位置；当采用ABM方法时候，就不需要布置公共供电电极B（黄色线），而公共测量电极N（黑色线）可以布置在任意位置；(3) 布置好观测系统后，着手进行观测系统的现场素描，a、记录观测系统与测线点的空间位置关系；b、记录观测系统中岩性变化；c、记录电极接触情况：是否在积水区、是否存在淋水区；(4) 进行系统连接，注意：此时一定要检查电源是否与仪器正确连接，否则会烧毁仪器！将各类连接线接好，及可进入采集状态；,(5) 进入采集状态：a、首先要检查仪器的工作状态，检查仪器的电流、电压模块，会
11、出现以下现象： 检测到所有的电流、电压模块（48道仪器是一个电流模块、三个电压模块；64道仪器是一个电流模块、四个电压模块），可以进入下一步的工作模式设置了；检查到电流模块，但是有一个电压模块没找到，出现这种问题有三个原因：首先，供电电池电量不足；其次，给这个电压模块供电的线路出现问题，（可以修正的）；最后就是这块电压模块出现硬件故障了，所以到现场前一定要保证仪器的正常工作。第三个现象就无法查找到电流、电压模块；首先考虑到仪器的波特率是否与控制软件的波特率一样，如果二者不一样，直接更改过来就可以，其次如果这样还是存在问题，考虑可能是电源电压、电流这方面的硬件问题！,b、通过电流电压模块的检查，
12、可以进入探测参数设置了，建议先检查一下电极的接地情况，出现接地不好的电极就需要去检查调整电极，也有可能出现所有电极测试不通的情况，这个时候，第一要考虑到是公共供电B极出现问题，可以用万用表测量B与大地之间的电阻，如果电阻为无穷大或者几百兆欧，要去检查B电极接地情况。c、建议设置0.5s 恒流、100ms采样间隔迅速试采集一次数据，观察电极供电电流大小，针对供电小的电极，可以采用浇水办法来增大供电电流。在现场针对试采集的数据进行简单解编，观看测线上电位分布情况，确保大致满足AM 或者ABM电位曲线的特征； d、进入实质性采集工作，建议设置正负正供电方式进行数据采集，同时要尽量多采集数据，保证现场采集数据的可靠性，注意：每个恒流周期内的采用点数要大于5个点！就是恒流时间除以采样间隔即为这个周期中的采样点数！e、完成数据采集，要把所有的探测设备都带回来，绝不遗弃任何东西，现场的观测系统素描记录，绝对不能丢。 仪器、数据、观测系统素描记录在现场工作中最为重要。,f、回来后要把仪器清理整好！所有工具归位，然后将现场素描记录迅速转为电子文档和电子图件！要求就是没去过现场采集数据的技术员，只要一看到现场素描记录就知道现场工作情况！ 注：然后将原始数据保存一份，数据处理另外设置一个文件夹，一定要保护好数据，防止被更改，做好对应的数据记录对后期的数据处理是很有帮助的！,
