[發明專利]全空間瞬變電磁定向探測系統和定位異常體的方法

有效

• 申請號: 201711099284.4
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107817530B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 吳燕清;李云波;康厚清;謝成梁;田西方;韓超超;許洋鋮;雷凱麗
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.全空間瞬變電磁定向探測系統，包括瞬變電磁主機、二次磁場場源方向識別裝置、輔助線圈和回線模塊；其特征在于：

所述回線模塊包括發射線圈和接收線圈；所述發射線圈用于發射激勵信號，并向二次磁場場源方向識別裝置輸出同步信號；所述接收線圈用于在發射線圈關斷后接收二次磁場信號，并輸出到瞬變電磁主機；

所述輔助線圈包括2個或2個以上第二接收線圈；第二接收線圈設置在回線模塊的前后兩側；所述輔助線圈用于在發射線圈關斷后接收二次磁場信號，并輸出到二次磁場場源方向識別裝置；

所述二次磁場場源方向識別裝置包括同步相位鑒別電路、信號預處理電路、同步AD采集電路、異常體定位電路、剔除點位置數據存儲電路和數據接口電路；

所述同步相位鑒別電路用于接收輔助線圈輸出的二次磁場信號和檢測發射線圈輸出的同步信號，并根據同步信號同步分離出來自輔助線圈的信號的參考基準時間和時間相位差；

所述信號預處理電路接收同步相位鑒別電路輸出的相位信號和同步信號，并進行處理后輸出至同步AD采集電路；

所述同步AD采集電路受異常體定位電路的控制，將信號預處理電路信號輸出的模擬信號數字化后傳送至異常體定位電路；

所述異常體定位電路接收來自同步AD采集電路的數字信號，定位出地質異常體與回線模塊的相對位置，并計算出位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據；

具體根據位于回線模塊前方的地質異常體為正相位差影響，位于回線模塊后方的地質異常體為負相位差影響，判斷出產生二次磁場源的地質異常體與回線模塊的相對位置，即判斷出地質異常體具體是位于回線模塊的前方或后方；再根據判斷出的地質異常體與回線模塊的相對位置以及后方異常體負相位差值程度，實現從數據中剝離出位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據；

所述剔除點位置數據存儲電路將異常體定位電路得到的位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據進行存儲；

所述數據接口電路用于將位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據傳輸至瞬變電磁主機；

所述瞬變電磁主機用于將位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據從接收線圈輸出的二次磁場信號中剔除，并將處理后的數據進行實時的動態成像。

2.利用全空間瞬變電磁定向探測系統定位異常體的方法，其特征在于：該方法包含如下步驟：

步驟一、組裝全空間瞬變電磁定向探測系統，該系統包括瞬變電磁主機、二次磁場場源方向識別裝置、輔助線圈和回線模塊；

所述回線模塊包括發射線圈和接收線圈；所述輔助線圈包括二個或二個以上的第二接收線圈；第二接收線圈設置在回線模塊的前后兩側；

步驟二、對全空間瞬變電磁定向探測系統進行采集參數設置；

步驟三、啟動所述發射線圈發射激勵信號，并向二次磁場場源方向識別裝置輸出同步信號；

步驟四、關斷發射線圈，使接收線圈接收二次磁場信號，并輸出到瞬變電磁主機；同時使所述輔助線圈也接收二次磁場信號，并輸出到二次磁場場源方向識別裝置；

步驟五、瞬變電磁主機同步采集來自接收線圈(A142)的二次磁場信號；

步驟六、二次磁場場源方向識別裝置(A1)同步接收來自輔助線圈(A12、A13)的二次磁場信號和發射線圈輸出的同步信號，并根據同步信號分離出來自輔助線圈的信號的參考基準時間和時間相位差；二次磁場場源方向識別裝置根據時間相位差，判斷出地質異常體與回線模塊的相對位置；具體根據位于回線模塊前方的地質異常體為正相位差影響，位于回線模塊后方的地質異常體為負相位差影響，判斷出產生二次磁場源的地質異常體與回線模塊的相對位置，即判斷出地質異常體具體是位于回線模塊的前方或后方；

步驟七、二次磁場場源方向識別裝置計算出位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據，即根據判斷出的地質異常體與回線模塊的相對位置以及后方異常體負相位差值程度，實現從數據中剝離出位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據；并將該位置數據傳輸至瞬變電磁主機；

步驟八、所述瞬變電磁主機將位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據從接收線圈輸出的二次磁場信號中剔除，并將處理后的數據進行實時的動態成像。

3.根據權利要求2所述的利用全空間瞬變電磁定向探測系統定位異常體的方法，其特征在于：所述二次磁場場源方向識別裝置內設置有同步相位鑒別電路、信號預處理電路、同步AD采集電路、異常體定位電路、剔除點位置數據存儲電路和數據接口電路；

所述同步相位鑒別電路用于接收輔助線圈輸出的二次磁場信號和發射線圈輸出的同步信號，并根據同步信號同步分離出自輔助線圈的信號的參考基準時間和時間相位差；

所述信號預處理電路用于接收同步相位鑒別電路輸出的信號，進行處理后輸出至同步AD采集電路；

所述同步AD采集電路受異常體定位電路的控制，用于將信號預處理電路信號輸出的模擬信號數字化后傳送至異常體定位電路；

所述異常體定位電路用于接收來自同步AD采集電路的數字信號，定位出地質異常體與回線模塊的相對位置，并計算出位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據；

所述剔除點位置數據位置存儲電路用于將異常體定位電路得到的位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據進行存儲；

所述數據接口電路用于將位于回線模塊后方的地質異常體的位置數據傳輸至瞬變電磁主機。