二维大地电磁人机交互解释系统的实现_关艺晓
- 格式:pdf
- 大小:461.55 KB
- 文档页数:3
无线地下磁感应通信系统研究与实现孙彦景;徐胜;施文娟;吴天琦;王晓琳;牛洪海【摘要】无线磁感应通信通过准静态磁场耦合的方式实现数据传输,可以克服传统电磁波无线通信在地下环境中信道不稳定、天线尺寸大等问题,更适用于无线地下传感器网络.针对无线地下传感网络的应用需求,本文建立了基于收发线圈的磁感应耦合式无线通信模型,分析了发射磁场的分布特点,设计了无线地下磁感应通信系统,搭建了实验测试平台.实验结果表明,该系统在地下环境中可以实现短距离的无线数据传输,通过增大收发线圈的半径和增加匝数可以延长通信距离,改善系统通信性能,为无线地下传感网络的应用提供参考.%Magnetic induction wireless communication ( MIWC ) is a new technique transmitting data by quasi-static coupled magnetic field. The traditional electromagnetic-wave-based wireless communication in the underground envi-ronment encounters many challenges such as complex channel states and the requirement of large antenna size etc. MIWC can be regarded as an alternative means for underground communication,so that it is more suitable for wireless underground sensor networks( WUSNs) . Considering the requirement of the WUSNs,a wireless communication model based on magnetic coupling coils is established and the distribution of the magnetic field is analyzed. Furthermore,the magnetic induction wireless underground communication system is designed and the experimental platform is built. Test results prove that the system can realize short distance wireless data transmission in the underground environment and the communication distance can be extended by increasing the radius of coils and the number of turns. Theresults indicate the feasibility of underground MIWC,thus providing a paradigm for the application of the WUSNs.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】5页(P904-908)【关键词】无线地下传感器网络;磁感应通信;磁场分析;耦合线圈【作者】孙彦景;徐胜;施文娟;吴天琦;王晓琳;牛洪海【作者单位】中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;盐城师范学院新能源与电子工程学院,江苏盐城 224015;中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116;南京南瑞继保电气有限公司,南京 211102【正文语种】中文【中图分类】TN929无线地下传感器网络是无线传感器网络研究的一个重要分支技术领域,在智慧农业、矿井救援、地质灾害预测、地下管网监测等领域有着广泛的应用需求[1-4]。
广域电磁法基本原理及应用研究一、基本介绍广域电磁法(WFEM——Wide-Field Electromagnetic Method),是一种人工源频率域电磁测深方法,是中南大学何继善院士首创的,并获得了2018年度国家技术发明奖一等奖。
二、研发人何继善,应用地球物理学家,中国工程院院士,长期致力于地球物理理论、方法技术及观测系统的研究。
1934年9月1日出生于湖南省浏阳县;1960年,何继善从长春地质学院物探专业毕业;1994年当选为中国工程院院士。
三、广域电磁法基本原理广域电磁法是通过人工接地场源建立谐变电磁场,向地下发送不同频率的交变电流,在广大的、不局限于传统“远区”的区域内,观测一个或多个电磁场分量,计算广域视电阻率,达到探测不同埋深地质目标体的一种频率域电磁测深方法。
四、广域电磁法两种测量装置广域电磁法有两种测量装置,即赤道(旁侧)装置、轴向装置。
五、广域电磁法测试方式广域电磁法有标量、矢量和张量三种测量方式,测量的各个电磁场分量及坐标系。
六、广域电磁法测量模式根据广域电磁法测量的电场分量相对于地质构造走向的关系,广域电磁法有TM(Transverse Magnetic)和TE(Transverse Electric)两种测量模式。
七、广域电磁法应用特点与已有的可控源音频大地电磁法(CSAMT)相比,同等条件下,WFEM有效观测的平面范围大,获得的观测信号强,数据精度高,对地下电阻率的变化比较敏感,能够比较真实地反映地下电阻率的变化,只测量一个电场分量Ex,通过计算机迭代提取视电阻率,装备轻便,野外效率高。
广域电磁法是相对于传统的可控源音频大地电磁(CSAMT)法和MELOS方法提出来的。
该方法继承了CSAMT法使用人工场源克服场源随机性的优点,也继承了MELOS方法非远区测量的优势;摒弃了CSAMT法远区信号微弱的劣势,扩展了观测适用范围,同时也摒弃了MELOS方法的校正办法,保留了计算公式中的高次项;既不沿用卡尼亚公式,也不把非远区校正到近区,而是用适合于全域的公式计算视电阻率,大大拓展了人工源电磁法的观测范围,提高了观测速度、精度和野外工作效率。
基于IASP91地球模型的天然地震人机交互数据处理系统徐金荣;王有学;熊彬;蒋婵君;乃振龙;张琪;王心宇;曾成;胡锦锋【摘要】This paper puts forward a new interactive processing system which based on the IASP91 model and can determine earthquake's phases and picks visually the travel times.This system is designed on the Window platform by using the Intel Fortran compiler to realize the visual seismic data processing, phase identifications and traveltime picking, so it can process seismic data, identify phases and pick seismic arrivals efficiently.The manipulation shows that the friendly system is an effective tools for seismic data process quickly, accurately and easily.%提出了一种基于IASP91地球模型确定各种地震波震相及其旅行时间拾取的人机交互方法,通过Intel Fortran平台设计并实现了天然地震记录可视化数据处理及多震相旅行时间拾取的交互式处理系统.该处理系统可以快速高效地处理天然地震数据、确定及拾取天然地震各震相的旅行时间.实际应用表明,该系统操作简单,准确快速,灵活方便,是处理天然地震数据的有效工具.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】7页(P275-281)【关键词】天然地震;人机交互;数据处理【作者】徐金荣;王有学;熊彬;蒋婵君;乃振龙;张琪;王心宇;曾成;胡锦锋【作者单位】桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006;桂林理工大学地球科学学院,桂林 541006【正文语种】中文【中图分类】P631.4地震学的任务之一是通过对天然地震的观测及地震数据的分析,获得各个地震事件所产生的不同地震波震相的传播特征及旅行时间,进而研究地球内部的结构特征[1]。
“地震资料地质解释”课程实践教学平台设计和构建作者:尹志军孙盼科龚承林孙思敏来源:《教育教学论坛》2024年第20期[摘要]“地震资料地质解释”是我国地质及石油类高等院校资源勘查工程专业核心的专业基础课之一,具有实践性和应用性极强的课程特点。
依托地质过程模拟实验室高性能工作站机群,通过局域网构建了基于“地震资料地质解释”课程核心内容的综合实践教学平台,实现钻井、测井三维地震数据输入、地震地层解释、地震构造解释和地震沉积解释、综合成果图件编制及输出等功能模块集成优化设计,为学生提供了人机联作的地震资料地质工业化解释实践平台,培养了学生地震资料地质解释的基本技能,完善了院校“地震资料地质解释”的“理实一体化”课程体系,也为适应现代的“地震资料地质解释”一流人才培养奠定了坚实的基础。
[关键词]地震勘探;实践平台;地质解释;教学方式[基金项目] 2021年度中国石油大学(北京)一流课程建设项目“‘地震资料地质解释’实践教学平台建设”(XM10720210164)[作者简介]尹志军(1971—),男,四川武胜人,博士,中国石油大学(北京)地球科学学院副教授,主要从事油气田开发地质研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)20-0018-04 [收稿日期] 2023-04-20引言地震勘探是利用地下岩层弹性和密度的差异,通过接收和处理地面人工激发地震波在地层中传播的运动学和波动学参数,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。
地震资料地质解释就是基于地震勘探获取的地震波信息,系统开展地层层序、构造断裂系统、沉积储层的综合解释,是确定有利的油气成藏条件和远景富集区的关键技术[1],是油田勘探开发技术人员必须熟练掌握的专业技能,因此国内外地质及石油高等院校一直将“地震资料地质解释”设置为地质工程、资源勘查工程等专业本科生的必修专业基础课。
“地震资料地质解释”课程的教学内容决定了其应用性和实践性强的特点[2],国内石油、地质院校的众多教师对于“地震资料地质解释”课程教学内容、教学方式进行了深入探索[2-7],创建了地震资料地质解释实践教学平台,对于学生加深地震资料地质解释原理的理解、培养学生地震资料地质解释的基本技能至关重要[8]。
软件开发文档论文4200字_软件开发文档毕业论文范文模板软件开发文档论文4200字(一):基于GJB5000A的雷达系统软件开发文档剪裁方法的研究论文摘要:在军用软件开发中,需要对大量的文档进行剪裁。
为研究满足GJB5000A二级要求,并符合雷达系统软件特点的文档剪裁方法,本文以分类分析的方法将软件开发文档按照用途分成计划、需求、设计、软件测试、手册、清单和总结等7类分别加以分析,提出各类文档的剪裁准则,建立了各类文档的裁剪矩阵。
关键词:GJB5000A;文档剪裁;GJB438B;雷达软件;软件工程化0引言软件开发过程中的文档既是软件设计和开发的重要记录又是软件过程的记录,是软件的重要资料。
编写文档既是软件开发必不可少的过程,也是软件工程化管理的具体体现。
在推行采用GJB5000A模型的软件工程化工作中发现,大量的文档需要编写,往往被软件开发者认为是一件艰难、枯燥的工作,不认可其为软件开发的一部分,而被当成负担。
要让文档对软件开发有所裨益,而不是成为软件开发的累赘或障碍,必须要对软件开发中应编制的文档进行顶层设计。
本文尝试结合雷达系统的特点,将雷达系统软件开发过程中要产生的文档分成了7类分类,对不同类别的文档加以分析。
通过分析,得出适用于雷达系统软件开发的文档剪裁方法,也为其他领域的软件开发文档剪裁提供了参考。
1软件开发文档的分类GJB438B-2009规定了军用软件开发文档的通用要求。
在GJB438B标准中,规定了软件开发中可能产生的28种文档。
这些文档以类似瀑布模型的顺序列出,每种文档都是对软件或软件开发过程某一方面的描述[1]。
雷达系统是一种重要的军用设备,在雷达系统软件的开发过程中产生的文档应按照GJB438B的要求编写。
在推行采用GJB5000A模型的软件工程化工作中,为便于对文档规定的理解和对文档进行剪裁,基于GJB438B-2009标准的要求,将软件开发文档分为7类。
1.1计划类文档正如GJB9001B《质量管理体系要求》所指出的,PDCA(策划-实施-检查-处置)的方法适用于所有过程[2]。
二维大地电磁人机交互解释系统的实现关艺晓1,李桐林1,李建平1,尚通晓1,林品荣211吉林大学地球探测科学与技术学院,长春 13002621中国地质科学院地球物理化学勘查研究所,河北廊坊 065000
摘要:利用Fortran强大的数值计算能力和VisualBasic界面开发功能,通过动态链接库(DLL)
连结
,
两种语言直接用文本传递,通过混合编程,开发出二维人机交互系统,实现了二维大地电磁人机交互解释系统电法资料的处理。介绍了解释系统的特点,并给出了在电法数值模拟和可视化技术中的具体应用实例。关键词:动态链接库;混合编程;联合正演;人机交互中图分类号:P63112 文献标识码:A
基金项目:国家“863”计划项目(1212010660301)作者简介:关艺晓(1983—),女,硕士研究生,主要从事地球物理研究,E2mail:yixiaohehe@163.com。
Researchof2DMagnetotelluricInteractiveInterpretationSystemGUANYi2xiao1,LITong2lin1,LIJian2ping1,SHANGTong2xiao1,LINPin2rong21.CollegeofGeoExplorationScienceandTechnology,JilinUniversity,Changchun130026,China
2.InstituteofGeophysicalandGeochemicalExplorationCAGS,Langfang,Hebei065000,China
Abstract:UsingpowerfulnumericalabilityofFortranandexcellentinterfacedevelopmentfunctionsofVisualBasic,throughdynamiclinklibrary(DLL)linksanddirectlywiththetwolanguagetexttransmission,Developatwo2dimensionalhuman2computerinteract2tivesystemfortheinteractive2Dmagnetotelluricinterpretationsystembymixedprograming.achieveedelectricaldataprocessingofthe2Dmagnetotellurichuman2computerinteractiveinterpretationsystem,introducingtothecharacteristics
andthemethodsbygivennumericalsimulationandvisualizationtechnologyinthespecificapplicationexamples.Keywords:DLL;mixed2languageprogramming;jointdirect;human2computerinteraction
电法勘探中,反演问题是指已知电场分布规律推求地电模型的过程。反演有多解性。为了能够解决这个问题使用人机交互,在实行反演时,加入人先验经验,充分发挥人的主观能动性。近年来人机交互受到了国内外学者广泛的关注,本文主要实现Windows环境下二维大地电磁人机交互系统。1 解释系统的关键技术二维人机交互正反演系统,运用VisualBasic610(以下简称VB)在Windows环境下制作可视化界面,该界面具有直观、友善的集成开发环境和高效的原型化开发方法的优点。而VB的缺点在于运算速度慢。Fortran语言及其集成开发环境VisualFort
ran610则以其清楚的结构层次、强大的数值计算与数学分析能力,广泛应用于科学与工程计算。在利用Fortran和VB两种语言混合开发科学计算软件中,
一般有两种方法:用VB设计界面,将Fortran程序编译成可执行程序,在需要时用VB程序启动它,计算结束后Fortran计算结果显示在VB界面上,利用VB中的Shell函数来启动Fortran应用程序,但存在两个问题:一是Shell函数以异步方式执行,该方式不能等待Fortran程序结束而将继续执行后续VB
程序,使VB得不到Fortran程序运行结果而出错。二是VB运行于WINDOWS平台上,而Fortran应用
第37卷 增刊吉林大学学报(地球科学版)Vol137 Sup12007年11月JournalofJilinUniversity(EarthScienceEdition)Nov12007
程序基于DOS平台。在Windows平台上运行DOS应用程序时,会退出Windows进入DOS界面,从而出现“黑屏”现象。鉴于以上问题,运用VB设计界面,Fortran程序编译为动态链接库DLL,并由VB程序调用它,数据传递通过文本传递来实现。这样做也同时克服了Fortran程序自顶向下顺序执行,与客户的交互能力差这一弱点。通过使用动态链接库可使VB和Fortran者发挥各自的优点,进行完美的结合。111 动态链接库动态链接库(DLL)是一种在运行时连接的可执行代码和数据模块,是MicrosoftWindows系列操作系统的重要组成部分,同时是一种特殊的且现在广为应用的函数库。使用普通的函数库时,可以在程序链接时将库中的代码拷贝到可执行文件中,这是一种静态链接。在多个同样的程序执行时,系统保留了许多重复的代码副本,造成了内存资源的浪费。在使用DLL的情况下,当建立应用程序的可执行文件时,不必将DLL链接到程序中,而是在应用程序运行时动态地装载DLL。装载时,DLL将被映射到进程的地址空间中。同时,使用DLL的动态链接并不是将库代码拷贝,只是在程序中记录了函数的入口点和接口。不管多少程序使用了DLL,内存中都只有该DLL的一个副本。当没有程序使用它时,系统就将它移出内存,减少了对内存和磁盘的要求。所以,使用DLL可以节省系统资源。112 调用Fortran动态链接库和文本传递动态库建立的方法,将VF的源代码编译生成DLL文件。用VisualBasic编写主程序,并在需要时调用编译好的DLL文件,从而实现VB和VF的混合编程。建立动态链接库的Fortran的源程序时,还必须明确外部例程的实现机制、调用约定、例程名及参数,其参数传递采用文本传递。文本传递是将输入参数及其处理数据保存到一个文本文件中,当VB程序调用DLL文件时,从文本文件中读入数据,然后将读入数据进行计算,待VB程序终止后,关闭打开的进程对象。2 解释系统的模块功能设计与实现211 软件特点二维人机联作正反演系统的核心是将野外实测数据,二维地电断面模型(以下简称地面)、正演计算结果及两者的拟合情况以图形的方式表达出来,且要易于修改,以方便用户掌握反演的拟合情况和进一步修改地电断面模型及从地电断面中各地电单元的电性参数得到计算数据进行理论计算。为了达到以上要求,本软件设计的也更加人性化。212 二维地电断面模型的组件与修改人机交互系统的实现大致可以分为以下几个部分:原始数据的读入,建立地电模型,电阻率曲线的拟合,地电断面是地下电性参数的横断面,地电断面的组件。原始数据的读入:根据实际测量的数据,读入每个测点测量结果,绘制出电阻率随频率的变化。地电断面的建立:根据电阻率原始曲线的特征,编辑地电断面。可以通过大区域的选中单元格,对所选中的单元格进行电阻率赋值,其值用不同的颜色代表不同的电阻率值的范围。可以进行单个的单元格赋值,还可以通过多单元赋值。通常初始模型不能很好地拟合实际的电阻率曲线,为了更好的拟合地电断面,需要反复输入和修改地电断面上不同地电体的电性以便正反演计算,实现二维人机联作正反演。213 二维有限单元法网格建立21311 正演计算用的网格剖分利用VB对地电断面图模拟显示,采用有限单元矩形网格和三角形单元剖分。每个矩形网格的四个角点称为节点。连接每个矩形网格的两对角线,将矩形网格剖分为四个三角形,每个三角形称为单元。对每个三角形给予一定的颜色,用电阻率的分布模拟二维地电构造。21312 网格剖分原则在目标体的附近以及地面附近网格剖分的较密,通过加密水平或垂直剖分线,给三角形单元赋以不同电阻率值以达到剖分断面与给定地电断面尽可能好的拟合。算区部分较密、较详细。214 实测参数、正演计算结果及其拟合实际测量的参数、正演计算结果的数据格式在形式上是完全相同的,但数据来源不同。实际测量数据野外观测获得,而后者由正演程序计算得出。实际测量数据从程序中读入,当读入原始数据时计算机会自动绘制原始电阻率曲线,根据地质资料和曲线特征及曲线类型可以先做出初步地电断面,保存模型数据,正演计算模型数据,可以得模型的曲线,实测参数与正演计算结果在同一坐标下绘制出来。比较原始曲线和模型曲线。一般来讲二者不能一次性拟和,多次正演拟和,为了便于模型的修改,
对图形设计要求能方便地在屏幕上对图形进行编
22 吉林大学学报(地球科学版) 第37卷辑、修改、缩小、放大等一系列操作。3 人机交互功能应用一是建立模型,直观地看地下的响应,有助于对模型响应有大致的了解。相对于通过修改模型数据的方法建立模型,人机交互系统更为直观,快捷。二是可以对其他方法的处理结果进行验证。将已经处理完的结果构制成模型,根据模型的评价响应曲线与实测曲线拟合程度,检验处理的准确性。 三是粗略地拟合实测曲线,为二维反演提供初值。地球物理反演在很多情况下依赖于初始值,如果初始值较真值相差过大,反演可能会发散。人机交互系统可以很方便地为二维反演提供初始值,同时粗略拟和较为简单,不需要耗费大量人力。四是加入先验信息以及地质的实际资料,进行人机交互,拟合地电断面的实际情况,起到反演的作用。本文根据已经掌握的安徽铜陵某地实际资料进行人机交互处理,其处理结果如图1。
图1 视电阻率图Fig11 Mapofapparentresistivity
图中理论曲线与实测曲线在整体形态上大致一致,模型结果反映地下电性的整体分布趋势。4 结论与建议(1)人机交互系统可以直观、快捷地修改地下二维模型,实时显示响应曲线。(2)人机交互系统使用动态链接库,使VB与Fortran程序各自优点得以发挥。(3)采用文本传递的方式实现VB和Fortran之间的数据传递,使程序比较简便,同时可以在文本中查看数据,文本数据可以在其他程序中应用。(4)人机交互系统在已知模型的情况下可以很方便地显示响应曲线,而在已知响应曲线的情况下进行地下模型拟合的时候,尽管有先验信息的帮助,
准确地拟合实测曲线的细节仍需要大量时间,目前能实际应用的是拟实测曲线的大致形态,为二维反演提供初始值。