1、 项目指南
“智能地学仪器联合实验室”是中国地质大学（武汉）与武汉地大华睿地学技术有限公司共建的产学研联合实验室。实验室主要针对华睿公司生产销售的地质仪器和地质装备在市场推广过程中面临的升级、技术更新需求，面向机电学院及全校征集技术解决方案。所发布的项目开放申请，由联合实验室及华睿公司技术人员共同遴选最终入选的技术方案。
项目申请人需承诺按照申请书进度安排开展技术研发工作本实验室开放项目一般研究期限为6个月，确有需求或困难的可延长至12个月。项目方案遴选周期为1个月（自项目公开发布之日起算）。
分布式数据采集系统可做系统整体方案，也可按照子项目名称写出子项目方案。项目结题时需提交研究报告和原理样机。
表1 第一期项目类型及名称
项目类型 |
子项目名称 |
项目结题提交内容 |
分布式数据采集系统 |
微弱地质信号数据采集系统 |
研究报告、原理样机 |
地下设备时间同步系统 |
研究报告、原理样机 |
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地下空间地质数据采样节点自组网技术 |
研究报告、原理样机 |
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地质构造探测仪 |
研究报告、原理样机 |
2、项目要求及技术指标
本期发布的项目主要有两个类型：分布式数据采集系统、地质构造探测仪。
2.1分布式数据采集系统
分布式数据采集系统要求实现中速、大动态范围、低成本的数据采集系统，可应用于地面和地下空间，既可实现单点数据采集，也可实现多点系统传输。分布式采集系统包括三个子模块：
（1）数据采集模块
要求实现中速、大动态范围、高精度的低成本数据采集系统。可应用于地面及地下空间，实现单点及多点的数据采集，多点采集节点之间可进行组网。具体指标为：
数据采集速率≤100kHz；
动态范围≥120dB，可实现对0.1uV~10V信号的采集
数据采集精度误差≤1%
（2）高精度时间同步系统
当采用128个采集节点构成数据采集系统时，设计精确时间同步系统，确保系统各节点10小时内累积时间同步误差≤1ms。
（3）数据组网传输系统
在隧道、煤矿巷道等狭长密闭空间，地势有起伏，走向有变化，通常通过组网技术实现采集节点到工控机之间信息的可靠传输。现要求搭设一套无线传输系统实现指定将采集到的地质信号进行可靠传输。
A. 基本要求：固定组网系统
固定组网是指各网络节点（监测点）位置相对固定，系统组网示意图如下图所示，图中各圆代表不同信号监测点。
组网要求将频率范围：0~5kHz的传输信号，通过无线网络，将各监测点的信号传输到巷口，监测点到巷口的最长距离为1km，巷道宽度为5m。组网需保证各监测点采集的信号均能够可靠的到达巷口，实现与巷口设备的双向通信，并能够识别各监测点距离巷口的相对位置。
B. 扩展要求：移动组网系统
移动组网是指系统内参与组网的每个监测点位置均可自由移动，即每个监测点都可从巷口都可沿巷道移动到巷底，组网系统可根据巷道情况改变监测点数目和位置。
组网要求将频率范围：0~5kHz的传输信号，通过无线网络，将各监测点的信号传输到巷口，监测点到巷口的最长距离为1km，巷道宽度为5m。组网需保证各监测点采集的信号均能够可靠的到达巷口，实现与巷口设备的双向通信，并能够识别各监测点距离巷口的相对位置和监测点之间的相对位置。
2.2地质构造探测仪
设计一个基于无线收发的地质构造探测仪装置，能够基于相位检测原理有效探测地质构造情况。
设计指标：
发射机发射功率：>20W;
效率:≥35%;
发射频率范围： 0.1MHz-3MHz
频率步进：1Hz；
频率稳定度：≤±0.28×10-6/D，内外晶振可选；
频率合成器设置时间：≤300us;
频率合成相位噪声：-96dBc/Hz@10KHz；
接收机灵敏度：优于0.05uV;
接收机动态范围：>120dB;
镜频抑制比：≥90dB;
最大距离：≥300m
仪器体积(单位mm)：发射机<430✖320✖320
