一種用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)技術領域，尤其涉及一種用于地震勘探的無線電能與信息同 步傳輸系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 地震勘探是人們了解和認識地下礦產資源的重要途徑之一，是一個比較完備的系 統(tǒng)工程，需要采集、處理和解釋三個環(huán)節(jié)的密切配合。其中，野外數(shù)據(jù)采集是整個地震勘探 中重要的基礎性工作，是指在野外進行地震數(shù)據(jù)收集工作，處在地震勘探諸環(huán)節(jié)的首位，是 整個環(huán)節(jié)的核心部分，原始地震數(shù)據(jù)采集質量的好壞直接決定了室內數(shù)據(jù)處理和資料解釋 成果的質量。
[0003] 在地震勘探的野外數(shù)據(jù)采集中，地震勘探野外采集系統(tǒng)是接收記錄地震波必不可 少的工具，是一種集精密傳感技術、電子技術和計算機技術為一體的組合轉置。采集系統(tǒng)裝 置中包含大量的接收和傳播數(shù)據(jù)儀器，以便于進行信息及數(shù)據(jù)的接收及傳播，各儀器相互 配合，協(xié)調進行，共同完成數(shù)據(jù)采集工作，其中，最主要的為檢波器、交叉站和采集系統(tǒng)工作 站。
[0004] 通常情況下，勘探區(qū)塊較大，數(shù)據(jù)采集時間較長，為了信息及數(shù)據(jù)接收的可靠性， 在進行信息傳輸?shù)耐瑫r，檢波器等數(shù)據(jù)接收及傳播儀器均需要進行持續(xù)供電；并且，目前在 野外施工過程中，蓄電池是常用的充電設備，但蓄電池過于沉重，攜帶不便，且需要有線設 備進行連接，其安裝操作及運輸工作過于繁瑣，且電能傳輸效率和信息保真度較低，影響地 震采集數(shù)據(jù)質量，給地震勘探工作帶來不便，同時地震勘探經(jīng)常需要在一些條件比較惡劣 的環(huán)境中展開，為數(shù)據(jù)信息的采集及傳輸工作也帶來了諸多不便。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸系統(tǒng)，達 到實現(xiàn)電能和信息同時傳輸、方便地震勘探工作展開的目的。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供的技術方案如下：
[0007] -種用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸系統(tǒng)，包括:輸入模塊、處理模塊、 發(fā)射模塊和接收模塊；
[0008] 所述輸入模塊用于進行交流電壓信號的輸入和通信信號的輸入；
[0009]所述處理模塊用于對輸入的所述交流電壓信號和所述通信信號分別進行信號格 式轉換和處理以得到適用于傳輸?shù)母袷降男盘枺⑦M行格式轉換和處理后得到的信號發(fā) 送至所述發(fā)射模塊；
[0010]所述發(fā)射模塊與所述接收模塊通過磁耦合諧振的方式完成電能與通信信號的發(fā) 送與接收工作，進而實現(xiàn)電能的傳輸以及實現(xiàn)信息的交互。
[0011] 所述處理模塊包括:第一逆變電路單元；
[0012] 所述第一逆變電路單元用于將所述交流電壓信號變換為第一電磁波頻率信號。
[0013] 所述處理模塊，還包括:信息編碼與處理單元；
[0014] 所述信息編碼與處理單元用于將所述通信信號進行編碼得到編碼信號，并將所述 編碼信號進行處理得到第二電磁波頻率信息號。
[0015] 所述處理模塊，還包括:頻率調制單元；
[0016] 所述頻率調制單元用于將其接收到的第一電磁波頻率信號調制到電能傳輸適用 的頻率段；
[0017] 所述頻率調制單元還用于將其接收到的第二電磁波頻率信號調制到通信信號傳 輸適用的頻率段；
[0018] 所述頻率調制單元將其調制后得到的頻率信號發(fā)送至所述發(fā)射模塊。
[0019] 所述發(fā)射模塊包括:源線圈與發(fā)射線圈；
[0020] 所述接收模塊包括:接收線圈和負載線圈；
[0021 ]所述發(fā)射線圈與所述接收線圈之間設置有左手材料介質基板。
[0022] 所述發(fā)射線圈與所述接收線圈均具有雙諧振頻率點，所述雙諧振頻率點包括:高 頻率諧振點和低頻率諧振點；
[0023] 其中，所述高頻率諧振點用于通信信號的傳輸，所述低頻率諧振點用于電能的傳 輸。
[0024]優(yōu)選的，所述頻率調制單元用于：
[0025] 將所述第二電磁波頻率信號調制到與所述高頻率諧振點相匹配的高頻段;將所述 第一電磁波頻率信號調制到與所述低頻率諧振點相匹配的低頻段。
[0026] 優(yōu)選地，所述輸入模塊包括:阻抗匹配網(wǎng)絡單元；
[0027] 所述阻抗匹配網(wǎng)絡單元位于源線圈前端；
[0028] 所述阻抗匹配網(wǎng)絡單元包括:無源匹配網(wǎng)絡，所述無源匹配網(wǎng)絡包括：電容和電 感；
[0029] 或者，
[0030] 所述阻抗匹配網(wǎng)絡單元包括:有源匹配網(wǎng)絡，所述有源匹配網(wǎng)絡包括：由有源、無 源器件組成的源極跟隨器、射極跟隨器和緩沖器。
[0031 ]所述接收模塊，還包括:相干解調單元；
[0032] 所述相干解調單元用于將接收模塊接收到的第二電磁波頻率信號進行處理得到 編碼信號，并將所述編碼信號進行相干解調，得到原始通信信號。
[0033] 所述接收模塊，還包括:第二逆變電路單元；
[0034]所述第二逆變電路單元用于將所述第一電磁波頻率信號轉換為交流電壓信號。
[0035] 本發(fā)明實施例所提供的一種用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸系統(tǒng)，發(fā)射 模塊與接收模塊之間通過磁耦合諧振的方式實現(xiàn)電能的傳輸以及實現(xiàn)信息的交互，為在環(huán) 境惡劣條件下的地震勘探器件進行無線供電以及同步獲取采集的地質信息，具有能夠極大 方便地震勘探工作展開的積極效果。
[0036] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0037] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0038] 圖1示出了本發(fā)明一個實施例提供的用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸系 統(tǒng)結構示意圖；
[0039]圖2a示出了本發(fā)明一個實施例提供的左手材料介質基板的結構示意圖；
[0040] 圖2b示出了本發(fā)明另一個實施例提供的左手材料介質基板的示意圖；
[0041] 圖3a示出了本發(fā)明一個實施例提供的發(fā)射線圈與接收線圈的等效電路示意圖； [0042]圖3b示出了本發(fā)明一個實施例提供的發(fā)射線圈與接收線圈的等效電路的阻抗頻 譜圖；
[0043] 圖4示出了本發(fā)明另一個實施例提供的用于地震勘探的無線電能與信息同步傳輸 系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0044] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0045] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合本發(fā)明實施例中附 圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本 發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例 的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施 例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施 例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0046] 如圖1所示的實施例，本發(fā)明實施例提供了一種用于地震勘探的無線電能與信息 同步傳輸系統(tǒng)，包括:輸入模塊110、處理模塊120、發(fā)射模塊130和接收模塊140;
[0047] 其中，上述輸入模塊110用于進行交流電壓的輸入和通信信號的輸入；
[0048]上述處理模塊120用于對輸入的所述交流電壓信號和所述通信信號進行信號格式 轉換和處理以得到適用于傳輸?shù)母袷降男盘?，并將進行格式轉換和處理后得到的信號發(fā)送 至發(fā)射模塊130;
[0049] 該處理模塊120包括:第一逆變電路單元，該第一逆變電路單元用于將交流電壓信