可控源電磁勘探中的電力線載波通信設計研究

李榮幸

（新開普電子股份有限公司，河南 鄭州 450000）

1 探究可控源電磁勘探中的電力線載波通信

（1）什么是可控源勘探系統，可控源勘探系統是一種現代化的技術性系統，它的原理是：通過對海洋上面的船只進行海水下電磁波的發射，來達到勘察海水底層巖石油氣含量的目的。

（2）可控源電磁勘探系統的現狀。因為一般的通信技術根本就不能夠在海洋里面實現無線電的通信，所以可控源電磁勘探系統就無法對海洋下面的巖石層進行油氣的勘探，這就導致了我國可控源勘探系統一直都處在一個比較低級的階段。于是，為了提高可控源勘探系統的效能，也為了促進我國的發展，將電力線載波通信技術應用到可控源電磁勘探系統當中來，是唯一一個可以改變我國可控源電磁勘探系統現狀的辦法。

（3）對電力線載波通信技術的分析。電力線載波通信的調解模式分為兩種，分別是：頻段移動的調解控制模式和相對移動的調解控制模式。對于前者來說，它的調解機制比較簡單，也能夠從很大程度上提高整個通信的速度。而后者，雖然它也能夠提高整個通信的速度，但是它卻不能夠很好的抵御住外界傳來的噪音，這就使得在通信的過程當中，一旦某一個頻段被外來的噪音干擾，那么整個通信過程中的信息就會出現很嚴重的錯亂和丟失現象。

2 分析電力線載波通信技術在可控源電磁勘探系統中的設計過程

2.1 對電力線載波通信硬件系統設計的分析

（1）對芯片進行合理的選擇。能夠讓電力線載波通信發揮出最大功能的芯片：一是“調制解調芯片”，二是“主控芯片”。這兩種芯片的合理選取，對整個電力線載波通信有著很大的影響。于是，為了能夠減少在芯片上面出現的問題，就必須要嚴格的按照國家提出的規定，去對這兩種芯片進行更為合理的選擇。按照國家對電力線載波通信中芯片選取的規定，可以很容易的知道：最適合“調制解調芯片”的，是一種具有同步和異步兩大功能的“電力載波芯片”。而最適合“主控芯片”的，則是具有三十二位處理機制的“STM32芯片”。只有選取了最適合電力線載波通信的兩大芯片，才能夠讓電力線載波通信發揮出更大的作用。

（2）對整個系統的硬件部分進行更為有效的設計。電力線載波通信的硬件系統由兩部分組成：第一個部分是，能夠讓數據信息實現發送功能的發送機制；第二個部分是，能夠實現數據信息接收的接收機制。對第一個部分而言，讓數據信息通過異步的功能，直接并快速的傳遞到主控芯片上面。然后，再對這些數據信息進行一系列的命令，將它們全部轉變成能夠實現頻段移動調解控制模式的信號。當這些信號被逐漸傳送出去之后，電力線載波就會對這些信號進行過濾。而對信號進行過濾的目的，是為了剔除掉一些沒有作用的雜波。最后，在過濾后的電波中間加入一個可以防止電波之間出現沖擊的保護層，這樣就可以有效的避免通信過程中電壓對信號造成的影響。對第二個部分的過程而言，它主要是在海洋下面實現的。在信號被接收的過程當中，給電路的兩端加設防沖擊的保護裝置，可以有效的避免雜波對信號造成的干擾。然后，讓這些已經接收到的信號經過調解機制的調解，轉變成一些有效的信息發送出去。最后，再經過通信接口將這些有效的信息傳遞給主控芯片。

（3）對電力線載波通信接口的設計。通信接口的好與壞，直接影響到整個電力線載波通信的結果。于是，設計出一個更合理的通信接口，并將這些接口更加有效和緊密的連接起來，是預防信號在傳輸的過程當中發生信號錯亂或者是信號丟失現象的最好辦法。需要提出來說的是，在通信接口的連接過程當中，要采用一個最合理的串行接口對通信接口進行連接。因為一般的接口太過于單一化，這就會讓電力線載波通信在運行過程當中，出現接口松動的問題。一旦接口出現了問題，那么就會直接對傳送的信號造成影響。

（4）對電力線載波通信系統中軟件的設計。①對整個軟件的操作過程進行設計。當整個通信系統開始運行之后，就要對其先進行有目的的初始化。簡單地說，就是對整個通信系統進行一次完整的清掃，讓它能夠處在一個干凈而又不帶有任何雜質的環境下。當通信系統初始化結束之后，就要對通信模式進行改變，將它轉變成一種能夠實現異步功能的接收模式。然后，讓接收端對信息進行實時的監測，在確保信息已經發出的情況下，將這些信息轉存到緩沖地帶里面，并對這些已經保存的信息進行檢測，看它們是否符合條件規范，如果符合那就讓它們繼續傳輸下去。反之，則將它們直接輸送到電力線載波通信系統之外。②對輸入、輸出接口通信過程的設計。輸入、輸出接口是通信系統中最為重要的一個模塊，要想設計出一個更有利于電力線載波通信系統對信息進行輸入和輸出的接口，那么就得嚴格的按照國家的規定，對電力線載波通信系統中的輸入、輸出接口進行設計。

2.2 電力線載波通信對可控源電磁勘探系統的影響

（1）使可控源電磁勘探系統實現了信息大規模的收集、處理和傳輸的功能。

（2）使整個可控源電磁勘探系統的操作更加方便、簡單。

（3）有效節約了能源。

（4）減少了可控源電磁勘探系統在運行過程當中對環境的污染。

（5）讓可控源電磁勘探系統在運行過程當中出現的一些信號錯亂和信號丟失的現象，有了很明顯的改善。

（6）對雜波的過濾，有效防止了雜波對信號的影響。

3 結語

為了降低可控源電磁勘探系統在整個運行過程當中出現問題的概率，也為了解決可控源電磁勘探系統現已經存在的問題，將電力線載波通信技術應用到可控源電磁勘探系統當中來，是目前最為直接和有效的辦法。但是，如何讓電力線載波通信技術在可控源電磁勘探系統當中發揮出它自身更大的功能，就得對它進行更深層次上的分析和研究。因為，只有對電力線載波通信技術有了更全面的認識和了解，才能夠在基于現有的電力線載波通信技術上面，設計出更有利于可控源電磁勘探系統的電力線載波通信技術。