任林彬，苑益军，吴 芳，吴 雯，李 源

（1.中国地质大学（北京），北京 100083；2.海军航空大学，山东 烟台 264001）

近年来页岩气[1-2]的开采呈井喷式的发展趋势，其主要原因可归功于分段压裂技术和水平钻井技术的应用。在页岩水力压裂的过程中，需要将大量的水压入到地下，水中混有的导电离子压裂液也会一起压入到地层中。在人工源电磁信号的激励下，井口地面周围会呈现较大的地电分布异常特征。

为了监测上述异常电场，在压裂上方附近区域大量布设一种分布式节点电场采集装置（简称微电仪）[3-5]。微电仪采集两个水平正交的电场分量，用于监测压裂液注入、流动和运移等变化而引发的电场异常。针对上述开发的微电仪，课题组基于Windows系统开发了一款可实时监测显示、交互式的微电仪上位机软件[6-12]。该软件可配合微电仪实时监控电场异常，通过各个微电仪形成的热力图能够直观地了解各区域的电场情况。

1 软件介绍

微电仪上位机软件是整个压裂电场监测的终端，各个微电仪监测到数据后都会发送到上位机软件中统一处理。该软件可安装在基于Windows 系统的电脑、平板或手机上。软件开启后通过串口通信连接下位机，野外模拟微电仪软件工作如图1 所示。软件功能可分为软件通信、数据处理、图像显示和数据存储四大部分。

图1 微电仪工作示意图

1.1 软件通信

1.1.1 串口通信

上位机软件可同时开启多个COM 口与下位机进行串口通信[13-15]，采用LoRa 无线模块利用PC 端USB 转串口模块接收，可实现短距离数据传输。……