Автоматизированная система электротомографии ВП (АСЭТ-ВП)

Описание

Автоматизированная система электротомографии ВП («АСЭТ-ВП») предназначена для проведения электротомографии ВП с помощью трехэлектродных (поль-дипольных) зондирований при глубинности исследований до нескольких сотен метров. Данная система разработана на основе аппаратурного комплекса «АИЭ-2» путем добавления нескольких новых, программно управляемых устройств и разработки нового программного обеспечения. Основное отличие «АСЭТ-ВП» от большинства систем электротомографии — использование раздельных массивов токовых и измерительных электродов, что позволяет достичь высокого качества измерений параметров вызванной поляризации. При этом система «АСЭТ-ВП» остаётся достаточно портативной и пригодной для работы в условиях труднодоступной местности

Отличительные особенности автоматизированной системы электротомографии ВП:

  • активная модульная генераторная коса на 11 заземлений;
  • максимальный ток в генераторной косе — 4 А, максимальное напряжение — 800 В;
  • автоматический выбор оптимальной величины тока на каждом заземлении;
  • пассивная измерительная коса с коммутатором на 11 каналов;
  • задание произвольной последовательности измерений в измерительной косе;
  • контроль переходного сопротивления измерительных электродов;
  • автоматический контроль за работой генератора во время цикла измерений;
  • управление всей системой одним оператором;
  • возможность автоматического проведения цикла измерений без участия оператора.

Состав системы «АСЭТ-ВП»:

Коммутатор измерительной косы (КОМИК) и пассивная измерительная коса

Коммутатор измерительной косы (КОМИК)  обеспечивает подключение выбранной пары электродов пассивной измерительной косы ко входу измерителя и имеет 11 входных каналов. Пассивная измерительная коса состоит из набора неполяризующихся электродов и соединительных проводов.  Максимальное число электродов в измерительной косе-11. Каждый электрод косы соединяется с соответствующим одиночным гнездом на передней панели КОМИК, а вход «ВП» измерителя подключается кабелем к выходному разъему «ИЗМ» КОМИК — через него на измеритель поступает напряжение между выбранной парой электродов в процессе работы.  Кроме того, КОМИК соединяется с измерителем кабелем синхронизации, по которому передаются команды управления всеми компонентами системы. Предусмотрена возможность измерения переходного сопротивления между любой парой измерительных электродов. КОМИК имеет два режима работы — режим внешнего управления для работы в рамках системы АСЭТ-ВП и автономный режим, для работы только с измерителем.

Пульт управления генераторной косой (ПГК)

Пульт управления активной генераторной косой (ПГК) обеспечивает подключение заданного управляющей программой или оператором заземления генераторной косы к выходной клемме «А» генератора ВП-1000М (выходная клемма «В» генератора постоянно подключена к «бесконечно удаленному» электроду). ПГК соединяется с генераторной косой специальным трехжильным кабелем, а с генератором- особым многожильным кабелем синхронизации. ПГК имеет два режима работы- режим внешнего управления для работы в рамках системы АСЭТ-ВП и автономный режим для работы только с генератором ВП-1000М и генераторной косой. Номер подключаемого к генератору заземления содержится либо в команде управления, поступающей от измерителя (в режиме внешнего управления), либо задается оператором с помощью клавиатуры ПГК (в автономном режиме).

Активная модульная генераторная коса

Генераторная коса является активной и состоит из 11 одинаковых модулей-переключателей, набора отрезков трёхжильного кабеля с герметичными разъемами, которые соединяют модули-переключатели последовательно между собой, и набора металлических токовых электродов. В трехжильном кабеле одна жила — силовая, рассчитанная на ток 4 А и напряжение 800 В, а две другие жилы предназначены для передачи сигналов управления и питания электронных схем модулей. Максимальная длина отрезков трехжильного кабеля составляет 100 м, так что максимальная длина генераторной косы равна 1000 м (ограничение связано с прохождением сигналов управления).

Принцип работы автоматизированной системы электротомографии

Схема АСЭТ-ВП

               Рис.1 Блок-схема системы АСЭТ-ВП

Соединение отдельных блоков АСЭТ-ВП между собой показано на рис.1. Перед проведением измерений генераторная коса, состоящая из необходимого количества модулей, раскладывается вдоль профиля измерений. Выбирается удобное место для установки генератора ВП-1000М и одна из его выходных клемм подключается к генераторной косе через ПГК и переходник (вторая клемма подключается к «бесконечно удаленному» питающему электроду). Измерительная коса раскладывается в начале профиля и подключается к измерителю через КОМИК. В процессе измерений она перемещается вдоль профиля зондирований с заданным шагом (Рис. 2). Кроме того, КОМИК соединяется с ПГК двухпроводной линией связи, которая для удобства обычно наматывается на катушку. Для каждого положения измерительной косы проводится цикл измерений по косе при последовательном подключении к генератору всех заземлений генераторной косы. Для адекватной обработки результатов измерений по профилю важно, чтобы расстояние между ближайшими приемными электродами (шаг измерительной косы) было кратно расстоянию между ближайшими питающими электродами (шагу генераторной косы) и положения электродов совпадали с узлами одной равномерной линейной сети.

Схема расстановки электродов

Рис.2  Схема расположения питающих и приёмных электродов

Автоматизация работы системы обеспечивается управляющей программой на КПК. Перед началом измерений оператор задает в программе параметры используемой установки — количество электродов в измерительной косе, последовательность  пар электродов в измерительной косе при проведении измерений с фиксированным заземлением (эта последовательность может быть произвольной), количество заземлений в генераторной косе, начальные координаты электродов, значения амплитуды электрического тока для каждого заземления. После запуска цикла измерений, программа обеспечивает автоматическое проведение измерений на каждой из заданных пар электродов измерительной косы, подключая к генератору  последовательно все задействованные заземления генераторной косы. При этом, на дисплей КПК выводится вся необходимая текущая информация. Каждое одиночное измерение заканчивается при достижении заданного оператором порога погрешности измерений. Если во время измерений происходит сбой в работе какой-то части системы, то цикл измерений прерывается и на дисплей КПК выводится сообщение с кодом ошибки. После устранения неисправности можно продолжить измерения с прерванной позиции.