可控源电磁勘探中的电力线载波通信设计研究

李荣幸

（新开普电子股份有限公司，河南 郑州 450000）

1 探究可控源电磁勘探中的电力线载波通信

（1）什么是可控源勘探系统，可控源勘探系统是一种现代化的技术性系统，它的原理是：通过对海洋上面的船只进行海水下电磁波的发射，来达到勘察海水底层岩石油气含量的目的。

（2）可控源电磁勘探系统的现状。因为一般的通信技术根本就不能够在海洋里面实现无线电的通信，所以可控源电磁勘探系统就无法对海洋下面的岩石层进行油气的勘探，这就导致了我国可控源勘探系统一直都处在一个比较低级的阶段。于是，为了提高可控源勘探系统的效能，也为了促进我国的发展，将电力线载波通信技术应用到可控源电磁勘探系统当中来，是唯一一个可以改变我国可控源电磁勘探系统现状的办法。

（3）对电力线载波通信技术的分析。电力线载波通信的调解模式分为两种，分别是：频段移动的调解控制模式和相对移动的调解控制模式。对于前者来说，它的调解机制比较简单，也能够从很大程度上提高整个通信的速度。而后者，虽然它也能够提高整个通信的速度，但是它却不能够很好的抵御住外界传来的噪音，这就使得在通信的过程当中，一旦某一个频段被外来的噪音干扰，那么整个通信过程中的信息就会出现很严重的错乱和丢失现象。

2 分析电力线载波通信技术在可控源电磁勘探系统中的设计过程

2.1 对电力线载波通信硬件系统设计的分析

（1）对芯片进行合理的选择。能够让电力线载波通信发挥出最大功能的芯片：一是“调制解调芯片”，二是“主控芯片”。这两种芯片的合理选取，对整个电力线载波通信有着很大的影响。于是，为了能够减少在芯片上面出现的问题，就必须要严格的按照国家提出的规定，去对这两种芯片进行更为合理的选择。按照国家对电力线载波通信中芯片选取的规定，可以很容易的知道：最适合“调制解调芯片”的，是一种具有同步和异步两大功能的“电力载波芯片”。而最适合“主控芯片”的，则是具有三十二位处理机制的“STM32芯片”。只有选取了最适合电力线载波通信的两大芯片，才能够让电力线载波通信发挥出更大的作用。

（2）对整个系统的硬件部分进行更为有效的设计。电力线载波通信的硬件系统由两部分组成：第一个部分是，能够让数据信息实现发送功能的发送机制；第二个部分是，能够实现数据信息接收的接收机制。对第一个部分而言，让数据信息通过异步的功能，直接并快速的传递到主控芯片上面。然后，再对这些数据信息进行一系列的命令，将它们全部转变成能够实现频段移动调解控制模式的信号。当这些信号被逐渐传送出去之后，电力线载波就会对这些信号进行过滤。而对信号进行过滤的目的，是为了剔除掉一些没有作用的杂波。最后，在过滤后的电波中间加入一个可以防止电波之间出现冲击的保护层，这样就可以有效的避免通信过程中电压对信号造成的影响。对第二个部分的过程而言，它主要是在海洋下面实现的。在信号被接收的过程当中，给电路的两端加设防冲击的保护装置，可以有效的避免杂波对信号造成的干扰。然后，让这些已经接收到的信号经过调解机制的调解，转变成一些有效的信息发送出去。最后，再经过通信接口将这些有效的信息传递给主控芯片。

（3）对电力线载波通信接口的设计。通信接口的好与坏，直接影响到整个电力线载波通信的结果。于是，设计出一个更合理的通信接口，并将这些接口更加有效和紧密的连接起来，是预防信号在传输的过程当中发生信号错乱或者是信号丢失现象的最好办法。需要提出来说的是，在通信接口的连接过程当中，要采用一个最合理的串行接口对通信接口进行连接。因为一般的接口太过于单一化，这就会让电力线载波通信在运行过程当中，出现接口松动的问题。一旦接口出现了问题，那么就会直接对传送的信号造成影响。

（4）对电力线载波通信系统中软件的设计。①对整个软件的操作过程进行设计。当整个通信系统开始运行之后，就要对其先进行有目的的初始化。简单地说，就是对整个通信系统进行一次完整的清扫，让它能够处在一个干净而又不带有任何杂质的环境下。当通信系统初始化结束之后，就要对通信模式进行改变，将它转变成一种能够实现异步功能的接收模式。然后，让接收端对信息进行实时的监测，在确保信息已经发出的情况下，将这些信息转存到缓冲地带里面，并对这些已经保存的信息进行检测，看它们是否符合条件规范，如果符合那就让它们继续传输下去。反之，则将它们直接输送到电力线载波通信系统之外。②对输入、输出接口通信过程的设计。输入、输出接口是通信系统中最为重要的一个模块，要想设计出一个更有利于电力线载波通信系统对信息进行输入和输出的接口，那么就得严格的按照国家的规定，对电力线载波通信系统中的输入、输出接口进行设计。

2.2 电力线载波通信对可控源电磁勘探系统的影响

（1）使可控源电磁勘探系统实现了信息大规模的收集、处理和传输的功能。

（2）使整个可控源电磁勘探系统的操作更加方便、简单。

（3）有效节约了能源。

（4）减少了可控源电磁勘探系统在运行过程当中对环境的污染。

（5）让可控源电磁勘探系统在运行过程当中出现的一些信号错乱和信号丢失的现象，有了很明显的改善。

（6）对杂波的过滤，有效防止了杂波对信号的影响。

3 结语

为了降低可控源电磁勘探系统在整个运行过程当中出现问题的概率，也为了解决可控源电磁勘探系统现已经存在的问题，将电力线载波通信技术应用到可控源电磁勘探系统当中来，是目前最为直接和有效的办法。但是，如何让电力线载波通信技术在可控源电磁勘探系统当中发挥出它自身更大的功能，就得对它进行更深层次上的分析和研究。因为，只有对电力线载波通信技术有了更全面的认识和了解，才能够在基于现有的电力线载波通信技术上面，设计出更有利于可控源电磁勘探系统的电力线载波通信技术。