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物探与化探  2022, Vol. 46 Issue (6): 1463-1469    DOI: 10.11720/wtyht.2022.1542
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基于NB-IoT的宽频带岩矿石标本频谱激电响应测试仪测控软件研发
侯胜蓝1,2(), 陈儒军1,2,3,4(), 王子辉1,2, 刘志同1,2, 刘瑨1,2
1.中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083
2.中南大学 AIoT(人工智能物联网)与地质地球物理创新创业教育中心,湖南 长沙 410083
3.有色金属成矿预测与地质环境检测教育部重点实验室,湖南 长沙 410083
4.有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室,湖南 长沙 410083
Development of the NB-IoT-based measurement and control software for broadband SIP response testers for rock and ore specimens
HOU Sheng-Lan1,2(), CHEN Ru-Jun1,2,3,4(), WANG Zi-Hui1,2, LIU Zhi-Tong1,2, LIU Jin1,2
1. School of Geoscience and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083,China
2. AIoT Innovation and Entrepreneurship Education Center for Geology and Geophysics, Central South University, Changsha 410083,China
3. The Key Laboratory of Nonferrous Metal Mineralization Prediction and Geological Environment Detection of Ministry of Education, Changsha 410083,China
4. Hunan Key Laboratory of Non-ferrous Resources and Geological Disaster Exploration, Changsha 410083,China
全文: PDF(2189 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

岩矿石标本频谱激电响应测试仪通过测量岩矿石标本的频谱激电特性,了解矿体与围岩的频谱激电响应差异,为找矿提供基础依据,在地球物理勘探中应用广泛。然而现有的岩矿石标本频谱激电响应测试仪在带宽、智能化、便携性、低功耗等方面存在不足,为解决这些问题,本文结合NB-IoT、蓝牙、Wifi等物联网技术设计出一款宽频带岩矿石标本频谱激电响应测控软件,实现了近程通讯、云端通讯、数据可视化、数据处理等功能。经过测试,该软件操作简单、运行稳定、人机交互友好、达到预期效果。
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侯胜蓝
陈儒军
王子辉
刘志同
刘瑨
关键词 ： 频谱激电,  岩矿石,  标本,  测控软件,  NB-IoT    
Abstract：

Spectral induced polarization (SIP) response testers for rock and ore specimens determine the SIP response differences between ore bodies and host rocks by measuring the SIP characteristics of rock and ore specimens, thus providing a basis for ore prospecting. They are widely used in geophysical exploration. However, the existing SIP response testers have shortcomings in terms of bandwidth, intelligence, portability, and power consumption. Given this, this study developed a piece of measurement and control software for SIP response testers based on the Internet of Things (IoT) techniques including NB-IoT, Bluetooth, and Wifi, realizing the functions such as near-field communication, cloud communication, data visualization, and data processing. The test results verify that the software can achieve the desired effect owing to its easy operation, stable running, and friendly man-machine interaction.
Key words： spectral induced polarization    rock and ore    specimen    measurement and control software    NB-IoT
收稿日期: 2021-09-27      修回日期: 2022-06-13      出版日期: 2022-12-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家自然科学基金基础科学中心项目(72088101)
通讯作者: 陈儒军
作者简介: 侯胜蓝(1998-),女,中南大学硕士研究生,主要从事电法、瞬变电磁法仪器的研制工作。Email:1875565461@qq.com
引用本文:   
侯胜蓝, 陈儒军, 王子辉, 刘志同, 刘瑨. 基于NB-IoT的宽频带岩矿石标本频谱激电响应测试仪测控软件研发[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1463-1469.
HOU Sheng-Lan, CHEN Ru-Jun, WANG Zi-Hui, LIU Zhi-Tong, LIU Jin. Development of the NB-IoT-based measurement and control software for broadband SIP response testers for rock and ore specimens. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(6): 1463-1469.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2022.1542      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2022/V46/I6/1463
Fig.1  岩矿石标本频谱激响应(复电阻率)测量原理
Fig.2  测控系统总体结构
Fig.3  指令协议解析格式
类型 描述
Object String 标本名

属性		 Resistivity String 电阻率
Phase String 相位
Frequency String 频率

命令		 Status String 仪器状态
Config String 配置指令
Table 1  产品属性和命令
Fig.4  安卓端App主流程
信号频率
f1/Hz		 采样频率
f2/Hz		 采样时间
t/s		 采样点数
(N=f2×t)		 频率分辨率
(r=f2/N)
f1>50000 1250000 0.0032 4000 312.500
50000≥f1>5000 625000 0.0064 4000 156.250
5000≥f1>1000 312500 0.0128 4000 78.125
1000≥f1>100 156250 0.5000 78125 2.000
100≥f1≥1 78125 1.0000 78125 1.000
Table 2  采样频率、采样点数与信号频率关系
Fig.5  岩矿石标本SIP响应测试仪(a)近程控制、(b)参数设置和(c)远程控制安卓端软件界面
Fig.6  黄铜矿标本相片(a)及其SIP响应(b)
Fig.7  片岩标本照片(a)及其SIP响应(b)
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