Конфигурация приборов серии MTU

Тип прибора	Магнитные каналы	Электрические каналы
MTU – 2E	Нет	2, Ex+ Ey
MTU – 2H	2, Hx+ Hy	Нет
MTU – 3H	3, Hx+ Hy+ Hz	Нет
MTU – 5	3, Hx+ Hy+ Hz	2, Ex+ Ey

Магнитные датчики значительно тяжелее, чем электрические и их установка на точке зондирования требует значительно больше времени. С учетом того факта, что магнитное поле изменяется значительно медленней, чем электрическое, целесообразно измерять электрическое поле приборами MTU – 2E по густой сети, а магнитное поле измерять приборами MTU – 2H/3H по более редкой сети. Такой подход обеспечивает высокую производительность работ при сохранении высокого качества данных, а так же возможностью использовать схему работ с удаленной базовой точкой.

3.5.2. Устройство прибора MTU – 5

В данном пособии наиболее подробно рассматривается прибор MTU – 5, как обладающий наибольшей комплектацией, которая включает в себя элементы всех остальных типов приборов. На рисунке 9 представлена блок-схема прибора.

Центральный процессор представляет собой стандартный многофункциональный микропроцессор со специальным программным обеспечением, устанавливаемым производителем. В серии приборов MTU процессор управляет всеми действиями прибора: фильтрацией и обработкой первичного сигнала, синхронизацией с GPS, управлением работы термостата и кварцевых часов, калибровкой магнитных датчиков, работой светового индикатора, записью в долговременную память итоговой информации и т.д. Процессор устанавливается на плате, подобной материнской плате компьютера, к ней подключаются все остальные платы и детали: 2 платы электрических каналов, плата магнитных каналов, плата GPS, 2 типа ПЗУ – жесткий диск и устройство для чтения / записи флэш-карт, параллельный порт и блок питания.

Электрические линии представляют собой пары неполяризующихся электродов, с разносом от 40 до 80 метров. Неполяризующиеся электроды состоят из свинцовых электродов и соли свинца, пластикового корпуса и керамического днища. Развинчивающийся пластиковый корпус позволяет быстро сменить раствор в электродах в том случае, если он высох. Неполяризующиеся электроды присоединяются к прибору с помощью коаксиальных кабелей через разъемы, обозначенные по сторонам света. Использование коаксиального кабеля объясняется частыми случаями перегрызания проводов мелкими грызунами в полевых условиях.

В корпусе прибора все блоки, отвечающие за работу каждого электрического канала смонтированы на одной плате, которая легко заменяется по модульному принципу. На вход платы приходит аналоговый сигнал, который сначала проходит через усилитель, затем оцифровывается на АЦП, а после проходит процедуру цифровой фильтрации. Полученный цифровой сигнал поступает в центральный процессор, где обрабатывается и поступает в один из двух ПЗУ. В зависимости от уровня сигнала и уровня помех, центральный процессор может менять параметры работы усилителя и фильтра. При работе с прибором в режиме ON Line, то есть с подключенным к компьютеру через параллельный порт, можно в программе WinHost On-Line Interface наблюдать параметры входного сигнала.

Датчики компонент магнитного поля включают в себя чувствительный элемент – магнитную катушку и предусилитель, который должен повысить сигнал до уровня, позволяющего его передавать по кабелю до прибора. Магнитные датчики изготавливаются двух размеров – 80 и 150 см. Для подключения кабеля к датчику и прибору используются герметичные разъемы. Особенность подключения к прибору магнитных линий состоит в том, что они соединяются специальным тройником вне прибора, и к прибору подходит уже только один кабель. Соответственно в корпусе прибора только один разъем, что позволяет уменьшить размеры корпуса. В дальнейшем сигналы от различных датчиков обрабатываются раздельно, но все для этого смонтировано на одну плату. Аналогично сигналу с электрических датчиков сигнал с магнитных датчиков сначала усиливается, затем оцифровывается и после процедуры фильтрации посылается в центральный процессор.

Плата GPS отвечает за определение абсолютных координат и времени с помощью системы глобального позиционирования. Для получения сигнала со спутников используется выносная антенна на витом кабеле, устанавливаемая на треногу. Для определения координат с необходимой точностью нужно поймать сигналы с 4-х спутников. Сигнал с антенны поступает на плату GPS, где преобразуется во временные сигналы спутников, по которым рассчитываются вертикальные и горизонтальные координаты, а так же точное время по Гринвичу. Погрешность определения времени прихода сигнала – 2 нс, что позволяет достичь горизонтальной точности определения координат в 2 метра. При работе прибора на точке, запись координат его местоположения в постоянную память происходит автоматически. Просмотреть текущее время и координаты можно так же в режиме ON Line, то есть при подключении через параллельный порт.

Следует отметить, что в методике МТЗ с удаленной опорной точкой, для работы по которой и создана серия приборов MTU, очень большое значение играет синхронизация записей, а, следовательно, определения точного времени. В случае безотказной работы модуля GPS эта проблема легко решается привязкой времени по Гринвичу, получаемому со спутников. Но в том случае, когда GPS по тем или иным причинам не работает то необходимо получение точного времени другим способом. В качестве такого «аварийного» способа в серии приборов MTU предусмотрены высокоточные кварцевые часы. Для стабилизации работы часов используется термостат. Для обеспечения работы термостата в корпусе прибора имеется термометр, подключенный к процессору. В зависимости от показаний термометра процессор регулирует работу термостата, поддерживая постоянную температуру кварцевых часов – 37°С. Этот блок обеспечивает стабильную работу прибора, но зато потребляет довольно большое количество энергии.

В приборе установлены два ПЗУ – жесткий диск и устройство для чтения / записи флэш-карт. Они имеют различные функции. Жесткий диск используется для установки в прибор программного обеспечения, хранения калибровочных файлов для магнитных датчиков, хранения временных файлов данных и информации о работе прибора во все время проведения записи. Флэш-карты съемные и используются для передачи прибору задания на работу и получения итоговых записей. Задание передается прибору в виде специального файла – «стартового табло», startup.tbl, который должен располагаться на флэш-карте в папке Data. Итоговые данные записываются на флэш-карту перед окончанием работы прибора и включают в себя файл статистики, и файлы временных рядов с расширениями ts1, ts2, ts3 и т.д. Объем получаемых итоговых файлов можно регулировать с помощью программного обеспечения в зависимости от объема используемых флэш-карт.

Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи постоянного тока с напряжением 12 В. Есть специальные батареи BTU – 25/12, однако можно использовать и обычные автомобильные или иные аккумуляторы достаточной емкости. BTU – 25/12 отличаются от обычных аккумуляторов уменьшенными габаритами и весом, наличием специального провода и защищенными клеммами, герметичностью, что предохраняет от протекания электролита.

На корпусе прибора только один рычажок – включить / выключить. Все остальное управление производится программно. При отсутствии компьютера единственным средством получить информацию о работе прибора является индикатор. Режим его мигания позволяет определить, какую процедуру выполняет прибор в данный момент. В общем можно выделить 2 этапа: поиск спутников и проведение записи.

Индикация выполняемых прибором MTU – 5 процедур

Процедура	Сигнал
включение	разовый, длительный
1 спутник обнаружен	1 раз ´ 1 с через 1 с за период 12 с.
2 спутника обнаружено	2 раза ´ 1 с через 1 с за период 12 с.
3 спутника обнаружено	3 раза ´ 1 с через 1 с за период 12 с.
4 и более спутников обнаружено	4 раза ´ 1 с через 1 с за период 12 с.
идет регистрация МТ поля	равномерно по 1 с каждые 4 с

В качестве защиты от близкого удара молнии или иного резкого значительного перепада напряжения, способного повредить аппаратуру, используется защитное заземление. Для защитного заземления используется такой же неполяризующийся электрод, что и для расстановки электрических каналов. Строго запрещается включать прибор, а так же подключать к нему датчики в том случае, если не установлено защитное заземление.

Для подключения прибора к компьютеру и работы в режиме ON Line предусмотрен специальный параллельный порт, который кабелем связывается с параллельным портом компьютера.

Дата добавления: 2015-07-11