[發明專利]基于地球電磁感應原理的地下水源探測方法及探測儀

無效

• 申請號: 200910209726.5
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101702034A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 石文明;劉彥;李新年
• 申請（專利權）人: 湖南金宏源電子科技有限公司
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種基于地球電磁感應原理的地下水源探測方法，其特征在于步驟為：

①、將一個以上感應探針組插入到地表內，每個感應探針組由兩個感應探針組成，兩個 感應探針之間保持一定距離L；

②、分別通過兩個感應探針實時采集所在處由地球電磁感應所產生的電壓信號，將該電 壓信號經過放大、濾波處理后得到兩個感應探針所在處每個時刻的電壓差值U及關于電壓差 值U的時域信號示意圖，并將該電壓差值U及關于電壓差值U的時域信號示意圖傳送至主 控制器，所述電壓差值U為交流值；

③、主控制器給定某一通帶的頻率f對關于電壓值差U的時域信號示意圖依次進行帶通 濾波、低通濾波，由于兩個感應探針之間區域的電流值I是恒定的，通過公式U＝R*I得到與 各個時刻下電壓差值U對應的電阻R，然后根據濾波后的波形示意圖得到關于電阻R值的時 域信號示意圖；最后對關于電阻R值的時域信號示意圖進行頻譜分析，得到頻率在5Hz以內 的頻域信號示意圖；

④、在得到的頻率在5Hz以內的頻域信號示意圖中，如果幅值信號最大的10個幅值信 號對應的頻率均在5Hz以內，則在兩個感應探針之間的區域內有地下水源。

2.根據權利要求1所述的基于地球電磁感應原理的水源探測方法，其特征在于：所述步 驟③中，將關于電阻R值的時域信號示意圖中數據的最大值減去最小值后的差值除以最小值 得到能量系數，當能量系數大于100％時，計為100％，所述能量系數用來表示地下水量的大 小。

3.根據權利要求1或2所述的基于地球電磁感應原理的水源探測方法，其特征在于：所 述步驟④中，將頻域圖中10個最大幅值的頻率值各自除以20后與對應的幅值相乘，再將十 個所得到乘積值相加，將累加后和值除以50得到有水比例，所述有水比例用來表示地下水的 流速。

4.一種基于地球電磁感應原理的水源探測儀，其特征在于：包括一個以上感應探針組 (11)、信號處理單元和主控制器(12)，所述每個感應探針組(11)由兩個感應探針組成， 所述感應探針用來實時采集所在處由地球電磁感應所產生的電壓信號，所述電壓信號經信號 處理單元放大、濾波后轉換成兩個感應探針所在處每個時刻的電壓差值U及關于電壓差值U 的時域信號示意圖并送至主控制器(12)，主控制器(12)由關于電壓差值U的時域信號示 意圖得到關于電阻R值的時域信號示意圖以及頻域信號示意圖，并根據頻域信號示意圖做出 是否有地下水源的判斷。

5.根據權利要求4所述的基于地球電磁感應原理的水源探測儀，其特征在于：所述信號 處理單元包括依次相連的50Hz工頻陷波單元(1)、差動放大單元(2)、一級放大單元(3)、 低通濾波單元(4)、可調帶通濾波單元(5)、二級可調放大單元(6)以及模數轉換單元(7)。

6.根據權利要求4或5所述的基于地球電磁感應原理的水源探測儀，其特征在于：所述 每組中兩個感應探針之間保持一定距離L，L大于等于10米且小于等于20米，所述感應探 針插入地表深度大于等于10厘米小于等于20厘米。

7.根據權利要求4或5所述的基于地球電磁感應原理的水源探測儀，其特征在于：所述 主控制器(12)含存儲單元(9)。

8.根據權利要求4或5所述的基于地球電磁感應原理的水源探測儀，其特征在于：所述 主控制器(12)含一顯示單元(10)。