地电数据采集软件优化

门开发应用地电数据采集软件优化徐学锋(中航勘察设计研究院，北京100098)摘要:在海底大地电磁仪的研发过程中，硬件不断升级，由此带来不少新的技术难题。本文针对现有仪器的软件运行特性，设计SMS1.0协议，编写采集软件的各个功能模块，对软件系统的各功能进行整合。关键词:大地电磁;数据采集;软件;协议Protcol of Magnetotelluric Signals CollectionXU Xue-feng(China Aviation Industry Institute of Geotechnical Survey and Design ,Beiing 100098)Abstract: This paper discuss the designs of the software system for monitoring seafloor information and how to embedthe system in the seafloor magnetotelluric apparatus, which suit for the whole machine characteristic. Then project of theSeafloor magnetotelluric system.Key words: magnetotelluric; data acquisition; software; protcol1引言集时，各台仪器之间必须进行同步采集，才能进行有效的海底大地电磁场携带着海底的岩石电性信息。通过对该资料处理与解释工作。数据采集程序的大致流程如图2。场源的探测，将被测数据进行成像处理，即可推知海底的地C仪器到达海底 )质构造，为海洋地学研究及矿产资源开发提供科学依据。采集时间销误信息.2系统介绍C开始读运行参数表C程序修复口海底大地电磁探[连楼上层PC机信号采集与缓存]测是在海面上施工，[采来参数下我]在海底完成测量。仪<改受采样事> M休配允许休眠状态[ GPS时间读入器被投放前，先进行C承压魔关闭缓存区满用种中断>电路的初始化工作。仪器投版插入标识码在确认电路系统进入N建时时间纱)正常工作状态后，仪器自由下沉到达测量数据采来 ]点位。在海底，按照C二结束)预先设好的时间点和团孩宋样率<运行正常>”程序修复采样率，大地电磁信N本频段完成<利量完成>圈2数据采集流程图号和环境信息被连续数据采集是在海底环境下进行，为保证软件的可靠记录。数据采集完成C仪器受掉上浮]生，在采集数据开始前，程序必须对各种参数设置和硬件后，各采集通道自动数据回放内部资源作优化分析，预测可能出现的错误事件，及时作关闭，仪器在海底等C结束口出相应处理。待。当海面发出的声图1海底大地电磁仪工作过程4软件设计学释放信号传到海底时，仪器上的机械受控装置把配重锚系软件系统甩去，仪器自动上浮至海面。在回收设备后，被测数据得以回放分析。仪器工作过程见图1。3软件运行用一台通用计算机作为主机与仪器的PC104工控机相连接，借助通讯软件，可以实现用户与仪器之间的对话操管理设置富馆作。在程序运行之前，需由用户置入有关的运行参数。采團3软件的总体结构模块集程序主要完成以下几个任务:参数设置、采集的同步启中国煤化工块: 上位机与仪器通动、级联分样和数据存盘。当数台仪器在海底进行数据采讯集、采集数据回放分析.YTHCNMHG收稿日期: 2007-07. -20修回日期: 2007- 08- 22作者简介:徐学锋(1973- ), 男,硕士,主要研究方向:物探仪器。中国西部科技2007 ●09数据采用两种记录方式:下位机原始数据记录方式和上位机数据管理方式。数据记录格式采用三级目录结构，结-71构为:地区名\工区名\频段名。这三个名称由命令文件| 719. RID_719H01(. SCR)指定。一个典型的目录结构是:719H01. B02C: \NanHai \POINT1\SI6ms\S16ms. IDX, S16ms. 000, S16m01320214. T02s.001,- , S16ms. 999--\S256ms' \S256ms. IDX, S256ms. 000, S256ms. 001，一715. RID, S256ms. 999_715H01数据文件按照八个通道的先后顺序，记录仪器采集到715H01. BO2的数据，数据的编排为:从第1通道到第8通道，对应记录01170214. T02着8个数据，每个数据为24位，占3个字节。然后接着记录01170220. T0201170167. T02从第1通道到第8通道的数据，一直循环下去， 直到记录到01170192. T02数据文件规定的长度为止。----710文件结构如下:struct ACQ. PARAMETERS:har SurveryArea[10};//地区名710. RIDcharSi teName[10];//工区名1---710H01char BandName[10];//频段名710H01. B02FileName[10]; .//文件名00320136. T02float SampleRate;//采样率00320006. T02unsigned long int RecLength; //记录 长度00320025. T02unsigned int MagGain; .//磁场通道增益0320026. T02unsigned int EleGain; //电场通道增 益00320027. T02unsigned char MagPFreq; //磁通道低通 滤波5测试结果及结论nnsigned char MagFilter;//磁通道滤波选择针对海底大地电磁仪数据采集软件的各功能模块，对unsigned char EleLPFreq; //电通道低通滤波选择unsigned char EleFilter: //电通道滤波通道选择其参数设置和数据传输、图形显示和数据处理，集成为一unsigned char OriSensor;//方向传感器启动使能个统-的可视化的软件平台(如图4)，建立Windows下的操RTC_ DATE AcqStartDate; // 启动采集日期作平台。对仪器所采集的数据进行文件组织是一个比较复RTC_ TIME AcqStarTime; //启动采集时间杂的过程，它充分体现了文件夹与文件夹，文件夹与文件};之间逐级扩展的特点，也有助于对采集数据的分析和处采集到的每个数据文件的格式如下:理。这种分层次的文件组织方式和各文件中包含的信息及CHIL, CH1M, CHIH, CH2L, CH2M, CH2L, ..CH.L. CH8M, CH8H,相互关系在研制其它地电数据采集系统的软件时，都值得CHIL, CHIM, CHIH, CH2L, CH2M, CH2L, ... CH8L, CH8M, CH8H,参考。.....其中CHIL是第1通道的低位字节，占8位;CHIM是第1通道的中位字节，占8位;CHIH是第1通道的高位字节，占8位。乐线管理中数仅置| 仪器酒讯| 散据阿级| 最酱处理由系统获得的采集数据都存储在一一个文件夹中，里面又包含了很多的文件和文件夹，彼此之间有一-定的层次关系。现在以确定目录下的tbt2001文件夹为例进行逐层分析。(1)勘探文件(SURVEY FILE *. srv)(2)设置运行标志文件(SETUP RUN ID FILE *. rid)设置运行标志文件记录了在某测点进行过的不同频段的所有采集数据。任意打开一个测点文件夹(假如是710)，可以看到其下还有多个文件夹和-一个710. rid文件。(3)运行设置文件(RUN SETTING FILE *. b0*)中国煤化工集管理系统(4)时间序列文件(TIME SERIES FILE *. t0*)参考文下面以tbt2001为例，简要地画出各个文件夹以及文件[1]:MYHCNMH G信号采集电路的设计之间的层次关系，如下图所示:地于的坏，LUUDp Ulu: 1Uw 161C:\TBT2001[2]张海藩.软件工程导论[M].北京:清华大学出版社，2002tbt2001. srv .[3] 郑人杰.实用软件工程[M].北京:清华大学出版社，199706