PEM系统的介绍总结_系统介绍与总结

2020-02-27 其他工作总结下载本文

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ZERO TIME SET ADJUSTMENT(ZTS)要获取TEM的纯二次磁场，必须要对发射机在“CURRENT OFF（=衰减斜坡时间+纯二次场记录时间）”期间的纯二次磁场的开始记录时刻有一个精确的记时，一般发射机和接收机之间的同步是通过电缆、晶体时钟或无线电保持同步，对于CRONE公司应用最多的同步方式是晶体时钟和同步电缆，CRONE的同步模式没有凤凰公司的同步模式那么先进，不具有GPS同步的功能。

PEM发射机发射电流与接收机接收信号同步示意图从上图可以总结出以下认识：  一个“CYCLE”就是一个整周期；

 一个“CURRENT ON”或一个“CURRENT OFF”=1/4个“CYCLE”；  “ZTS”位于“CHANNELS”的最开始的时刻；

 “CURRENT OFF”=“RAMP TIME”+“CHANNELS（纯二次场）”；  PEM接收机记录信号的区间是“CURRENT OFF”期间；

 ZTS的计算开始点是从“RAMP TIME”的起始位置开始计算的，ZTS的设置是在接收机上手动的设置；  “OFF TIME”：纯二次磁场观测的时间段；

 发射机和接收机实现同步的过程：发射机会在每个“current ramp”的开始时刻给接收机发射一个同步信号，这个同步信号可以通过无线电或同步电缆来传输；

接收机“CHANNELS”配置

二次磁场的衰减（请注意，“RAMP TIME”时间段包含一次场和二次场）在PEM接收机上是通过“对数时间窗口（logarithmic time windows）”，这个对数时间窗口，这个对数时间窗口占用了发射机的“off-time”中的大部分时间段。这些时间窗口称为“channels”，窗口号从数值1开始编码，依次递增。

“PP CHANNEL”的说明

PEM系统通过在“CURRENT RAMP”衰减斜坡段采集数据来监控一次场，这些采集的信息被称为一个“PP channel”。这个“PP channel”的作用如下：

 作为解释数据的参考  作为仪器工作状态的诊断信息  帮助操作者避免场的极性误差

PEM接收机的分类

1)Analog(老版本)：只读取8个固定的时间道“time channels”和一个“PP channel”：只有两个时基（10.89ms和21.79ms），接收机内部有与时间相关联的增益因子用来挣钱晚期道的信号，只能用后期的处理软件才能把数据的转换成单位为“nT/s”；

2)Datalogger（老版本）：只读取8个固定的时间道“time channels”和一个“PP channel”：只有两个时基（10.89ms和21.79ms），接收机内部有与时间相关联的增益因子用来挣钱晚期道的信号，只能用后期的处理软件才能把数据的转换成单位为“nT/s”； 3)Digital接收机(CDR2)：在主机内置软件的控制下，主机会根据时基、道的位置、道的宽度和道数提供更多的灵活性；加拿大CRONE系统的介绍

系统名称：“Crone Pulse EM(PEM)” 方法：TDEM或TEM 勘探类型分类

1)地表（3分量SQUID、磁通门、标准DBDT感应线圈）：“DEEPEM”、“Large In and or Out of Loop”、“Butterfly Config”、“Moving Loop”、“Moving Coil”，注意地表用感应DBDT是单分量的，地表用磁通门是三分量；

2)钻井中（3分量）：感应线圈DBDT或三分量磁通门传感器 3)地表下巷道：水平井（flat）或有角度（up-dipping）的钻井

测量量的单位

 Dbdt测量单位：nanoTesla/second（nT/s）等同于nV/m2；  磁通门测量单位：pT；

CDR2接收机介绍

 CDR2和CDR3全部都是全数字记录器（在叠加之前输入被数字化），使用25位自动增益调节回路。

 CDR3具有同时记录3分量的能力、手触屏和键盘双操作模式。 叠加：1～65536（尖峰调点消除功能，叠加时主机内部自动完成）。 增益控制：硬件自动控制（人为不可选）

 操作（CDR2）：主机内置驱动的菜单，LCD(16行*40列字)，全数字&阿拉伯数字键盘标识

 显示：256*128像素可滚动图形LCD显示衰减曲线和剖面（剖面指的是多个测点衰减曲线的的叠合显示）；

 数据管理：固态硬盘存储、多重文件、任何时候都能够添加所有文件、成图显示、列表、分类、删除数据，RS232所有数据或部分文件的传输；

 发射和接收同步方式：无线电、电缆、晶体时钟；

 CDR2的英文全名“CDR2 Wide Bandwidth Digital Receiver”；宽带数字接收机；  采样率：4us  可接受信号的范围：14nV～1V（157dB,26位），这样高的动态范围不会出现信号负载的情况（就是不会出现陷波）

 CDR2接收机会把模拟双绞线中的数据在接收机叠加和二进制之前立即进行数字化 CDR2接收机“CHANNELS（Gates）”的描述

 典型的是在“off-time”段有20个对数道和1个衰减斜坡道（PP）；  能够记录衰减斜坡和“off-time”的信息；  接收机内置记录“CHANNELS”的可选表格如下： 1)10/20/30对数道（single/double/triple density？）

2)48对数道（覆盖了衰减斜坡末端和“off-time”的开始时刻，48 channels 4usec wide covering the end of ramp and start of off-time）；

3)针对150ms的时基：42个对数道和PP；

4)可道可以设置（Programmable channel positions in the field）；

CDR2“Programmable Gate Positions（可编程门位置）”

CDR2接收机可以对“channel或gate”的位置及宽度进行现场的编辑，当然也可以使用主机内置的“channel或gate”表格选项。

CDR2的采样时间段（ramp+off-time）

CDR2接收机会在衰减斜坡段“Ramp”和“Off-time”段进行4us的连续采样。

我们应该特别注意，“channel或Gate”之间的间隔是对数间隔。

CDR2接收机接收的数据如何保证数据的真实性？

 对于地表勘探和Z分量井中勘探，在接收机存储的数据就是最后成图显示的数据；

 对于3分量的井中勘探，仅仅有对X和Y分量的数据有校正处理之外，没有其它任何的处理，始终保持数据的原始性；  CDR2的接收机接收的数据的增益是自动控制的，因此输出的单位总是nT/s(=nV/m2)；

发射机发射的电流波形及时基（Time Base=Off-time+ramp time=1/4T）

双极性类方波电流，幂指数增加（exponential turn-on）和线性衰减斜坡(ramp off)。

Time Base（50HZ）可选如下： 1)10ms（25HZ）2)20 ms（12.5HZ）3)50 ms（5HZ）4)100 ms（2.5HZ）5)150 ms（1.67HZ）6)300 ms（0.833HZ）7)500 ms（0.5HZ）8)750 ms（0.333HZ）9)1000 ms（0.25HZ）

发射机衰减斜坡“Ramp Time”

1)0.5ms：可精确控制严格的线性 2)1ms：可精确控制严格的线性 3)1.5ms：可精确控制严格的线性

4)Fast ramp：对于给的发射回线尺寸和发射电流，发射机会自动快速的关断电流（2us～数百us）

发射机对发射回线的要求

1)单扎回线（≤100m*100m～≥2000m*2000m）；

2)多扎回线（直径14米）：地表勘探用，针对“Moving Coil surveys”；

发射机可发射的电压范围（24～240V连续可调输出，4.8KW发射机）

发射机可发射的电流数值

1)单台4.8KW发射机：最高30A（240V输出时）；

2)两台9.6KW发射机：最高60A（240V输出时，发射机并联）；发射机发射的电流数值可以调节，并在一整天的工作状态下都可以保证发射电流的恒定，不会随着负载的变化而发生变化，实时发射的电流可以在阻尼控制盒的LCD上实时显示和监控，实时发射的电流数据会被存储在阻尼控制盒中。

发射机自我保护措施

当出现以下的情况时，发射机会自动的停止发射：  当发射回线断开时  当发射机温度过高时  当负载过大时