門開發(fā)應(yīng)用地電數(shù)據(jù)采集軟件優(yōu)化徐學(xué)鋒(中航勘察設(shè)計(jì)研究院，北京100098)摘要:在海底大地電磁儀的研發(fā)過程中，硬件不斷升級(jí)，由此帶來不少新的技術(shù)難題。本文針對(duì)現(xiàn)有儀器的軟件運(yùn)行特性，設(shè)計(jì)SMS1.0協(xié)議，編寫采集軟件的各個(gè)功能模塊，對(duì)軟件系統(tǒng)的各功能進(jìn)行整合。關(guān)鍵詞:大地電磁;數(shù)據(jù)采集;軟件;協(xié)議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引言集時(shí)，各臺(tái)儀器之間必須進(jìn)行同步采集，才能進(jìn)行有效的海底大地電磁場(chǎng)攜帶著海底的巖石電性信息。通過對(duì)該資料處理與解釋工作。數(shù)據(jù)采集程序的大致流程如圖2。場(chǎng)源的探測(cè)，將被測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理，即可推知海底的地C儀器到達(dá)海底 )質(zhì)構(gòu)造，為海洋地學(xué)研究及礦產(chǎn)資源開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。采集時(shí)間銷誤信息.2系統(tǒng)介紹C開始讀運(yùn)行參數(shù)表C程序修復(fù)口海底大地電磁探[連樓上層PC機(jī)信號(hào)采集與緩存]測(cè)是在海面上施工，[采來參數(shù)下我]在海底完成測(cè)量。儀<改受采樣事> M休配允許休眠狀態(tài)[ GPS時(shí)間讀入器被投放前，先進(jìn)行C承壓魔關(guān)閉緩存區(qū)滿用種中斷>電路的初始化工作。儀器投版插入標(biāo)識(shí)碼在確認(rèn)電路系統(tǒng)進(jìn)入N建時(shí)時(shí)間紗)正常工作狀態(tài)后，儀器自由下沉到達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)采來 ]點(diǎn)位。在海底，按照C二結(jié)束)預(yù)先設(shè)好的時(shí)間點(diǎn)和團(tuán)孩宋樣率<運(yùn)行正常>”程序修復(fù)采樣率，大地電磁信N本頻段完成<利量完成>圈2數(shù)據(jù)采集流程圖號(hào)和環(huán)境信息被連續(xù)數(shù)據(jù)采集是在海底環(huán)境下進(jìn)行，為保證軟件的可靠記錄。數(shù)據(jù)采集完成C儀器受掉上浮]生，在采集數(shù)據(jù)開始前，程序必須對(duì)各種參數(shù)設(shè)置和硬件后，各采集通道自動(dòng)數(shù)據(jù)回放內(nèi)部資源作優(yōu)化分析，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤事件，及時(shí)作關(guān)閉，儀器在海底等C結(jié)束口出相應(yīng)處理。待。當(dāng)海面發(fā)出的聲圖1海底大地電磁儀工作過程4軟件設(shè)計(jì)學(xué)釋放信號(hào)傳到海底時(shí)，儀器上的機(jī)械受控裝置把配重錨系軟件系統(tǒng)甩去，儀器自動(dòng)上浮至海面。在回收設(shè)備后，被測(cè)數(shù)據(jù)得以回放分析。儀器工作過程見圖1。3軟件運(yùn)行用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)作為主機(jī)與儀器的PC104工控機(jī)相連接，借助通訊軟件，可以實(shí)現(xiàn)用戶與儀器之間的對(duì)話操管理設(shè)置富館作。在程序運(yùn)行之前，需由用戶置入有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)。采團(tuán)3軟件的總體結(jié)構(gòu)模塊集程序主要完成以下幾個(gè)任務(wù):參數(shù)設(shè)置、采集的同步啟中國煤化工塊: 上位機(jī)與儀器通動(dòng)、級(jí)聯(lián)分樣和數(shù)據(jù)存盤。當(dāng)數(shù)臺(tái)儀器在海底進(jìn)行數(shù)據(jù)采訊集、采集數(shù)據(jù)回放分析.YTHCNMHG收稿日期: 2007-07. -20修回日期: 2007- 08- 22作者簡(jiǎn)介:徐學(xué)鋒(1973- ), 男,碩士,主要研究方向:物探儀器。中國西部科技2007 ●09數(shù)據(jù)采用兩種記錄方式:下位機(jī)原始數(shù)據(jù)記錄方式和上位機(jī)數(shù)據(jù)管理方式。數(shù)據(jù)記錄格式采用三級(jí)目錄結(jié)構(gòu)，結(jié)-71構(gòu)為:地區(qū)名\工區(qū)名\頻段名。這三個(gè)名稱由命令文件| 719. RID_719H01(. SCR)指定。一個(gè)典型的目錄結(jié)構(gòu)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數(shù)據(jù)文件按照八個(gè)通道的先后順序，記錄儀器采集到715H01. BO2的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的編排為:從第1通道到第8通道，對(duì)應(yīng)記錄01170214. T02著8個(gè)數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)為24位，占3個(gè)字節(jié)。然后接著記錄01170220. T0201170167. T02從第1通道到第8通道的數(shù)據(jù)，一直循環(huán)下去， 直到記錄到01170192. T02數(shù)據(jù)文件規(guī)定的長(zhǎng)度為止。----710文件結(jié)構(gòu)如下:struct ACQ. PARAMETERS:har SurveryArea[10};//地區(qū)名710. RIDcharSi teName[10];//工區(qū)名1---710H01char BandName[10];//頻段名710H01. B02FileName[10]; .//文件名00320136. T02float SampleRate;//采樣率00320006. T02unsigned long int RecLength; //記錄 長(zhǎng)度00320025. T02unsigned int MagGain; .//磁場(chǎng)通道增益0320026. T02unsigned int EleGain; //電場(chǎng)通道增 益00320027. T02unsigned char MagPFreq; //磁通道低通 濾波5測(cè)試結(jié)果及結(jié)論nnsigned char MagFilter;//磁通道濾波選擇針對(duì)海底大地電磁儀數(shù)據(jù)采集軟件的各功能模塊，對(duì)unsigned char EleLPFreq; //電通道低通濾波選擇unsigned char EleFilter: //電通道濾波通道選擇其參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)傳輸、圖形顯示和數(shù)據(jù)處理，集成為一unsigned char OriSensor;//方向傳感器啟動(dòng)使能個(gè)統(tǒng)-的可視化的軟件平臺(tái)(如圖4)，建立Windows下的操RTC_ DATE AcqStartDate; // 啟動(dòng)采集日期作平臺(tái)。對(duì)儀器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行文件組織是一個(gè)比較復(fù)RTC_ TIME AcqStarTime; //啟動(dòng)采集時(shí)間雜的過程，它充分體現(xiàn)了文件夾與文件夾，文件夾與文件};之間逐級(jí)擴(kuò)展的特點(diǎn)，也有助于對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析和處采集到的每個(gè)數(shù)據(jù)文件的格式如下:理。這種分層次的文件組織方式和各文件中包含的信息及CHIL, CH1M, CHIH, CH2L, CH2M, CH2L, ..CH.L. CH8M, CH8H,相互關(guān)系在研制其它地電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件時(shí)，都值得CHIL, CHIM, CHIH, CH2L, CH2M, CH2L, ... CH8L, CH8M, CH8H,參考。.....其中CHIL是第1通道的低位字節(jié)，占8位;CHIM是第1通道的中位字節(jié)，占8位;CHIH是第1通道的高位字節(jié)，占8位。樂線管理中數(shù)僅置| 儀器酒訊| 散據(jù)阿級(jí)| 最醬處理由系統(tǒng)獲得的采集數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一一個(gè)文件夾中，里面又包含了很多的文件和文件夾，彼此之間有一-定的層次關(guān)系。現(xiàn)在以確定目錄下的tbt2001文件夾為例進(jìn)行逐層分析。(1)勘探文件(SURVEY FILE *. srv)(2)設(shè)置運(yùn)行標(biāo)志文件(SETUP RUN ID FILE *. rid)設(shè)置運(yùn)行標(biāo)志文件記錄了在某測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過的不同頻段的所有采集數(shù)據(jù)。任意打開一個(gè)測(cè)點(diǎn)文件夾(假如是710)，可以看到其下還有多個(gè)文件夾和-一個(gè)710. rid文件。(3)運(yùn)行設(shè)置文件(RUN SETTING FILE *. b0*)中國煤化工集管理系統(tǒng)(4)時(shí)間序列文件(TIME SERIES FILE *. t0*)參考文下面以tbt2001為例，簡(jiǎn)要地畫出各個(gè)文件夾以及文件[1]:MYHCNMH G信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)之間的層次關(guān)系，如下圖所示:地于的壞，LUUDp Ulu: 1Uw 161C:\TBT2001[2]張海藩.軟件工程導(dǎo)論[M].北京:清華大學(xué)出版社，2002tbt2001. srv .[3] 鄭人杰.實(shí)用軟件工程[M].北京:清華大學(xué)出版社，199706