煤炭工程

作者：孙学波

单位：中煤科工开采研究院有限公司

关键词：水害,电法仪,工作电极,ARM,FPGA,数据采集,温纳跑极,电阻率,

针对当前集中式直流电法仪器在煤矿水文地质勘探中应用范围窄、自动化程度低等局限性，设计了一款基于ARM与FPGA的矿用多通道在线式高密度电法仪系统。该系统设计了六通道电法仪分站，使用高性能ARM处理器实现电法数据的传输和信号的控制功能，采用24位AD和FPGA可编程逻辑芯片对现场电极信号进行高精度采样和参数配置，通过IGBT电路在电法仪分站设计了本质安全性高压驱动电路，电法仪从机主控电路采用低功耗微处理器STM32L431，使用微型继电器控制电极实现灵活配置与控制，最终实现多通道自动跑极操作。通过系统软件可以远程控制电法仪系统在煤炭矿井环境下进行参数设置、传感器数据采集、后期的数据反演等操作，实现了地质勘探与矿井探水的整个工程应用。系统实际测试结果表明该系统具有数据采样精确、抗干扰能力强、应用效率高、数据反演结果准确等特点，满足了在煤矿水文地质中应用直流电法勘探的需要。

来源：2024年第11期

《煤炭工程》期刊编辑部

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