[發明專利]快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統及方法

有效

• 申請號: 201910080934.3
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109655925B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 周黎明;陳志學;李玉婕;肖國強;付代光;王法剛;周華敏;張楊;易天佐;楊君;王復興;張敏;羅潔
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

1.一種快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于，它包括移動載具(1)及設置在移動載具(1)上的瞬變電磁儀(2)、數據處理器(3)、發射天線(5)和接收天線(6)，其中，瞬變電磁儀(2)的脈沖電流信號輸出端連接發射天線(5)的信號輸入端，接收天線(6)的信號輸出端連接瞬變電磁儀(2)的瞬變電磁感應電動勢信號輸入端，瞬變電磁儀(2)的瞬變電磁感應電動勢信號輸出端連接數據處理器(3)的信號輸入端；

所述發射天線(5)用于在堤防各個測點向堤防當前測點的正下方發射脈沖電流激發的磁場信號；

所述接收天線(6)用于在堤防各個測點接收堤防當前測點返回的沿測線方向、垂直于測線方向和豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號；

所述數據處理器(3)用于根據接收的堤防各個測點返回的豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號反演出堤防各個測點對應測試區域的視電阻率，并根據接收的堤防各個測點返回的沿測線方向和垂直于測線方向的瞬變電磁感應電動勢信號生成瞬變電磁場剖面圖。

2.根據權利要求1所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述移動載具(1)能以設定速度行駛。

3.根據權利要求1所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述移動載具(1)包括前端移動載具(1.1)和后端移動載具(1.2)，前端移動載具(1.1)和后端移動載具(1.2)之間通過剛性連接桿(7)連接，所述瞬變電磁儀(2)和數據處理器(3)設置在前端移動載具(1.1)上，發射天線(5)和接收天線(6)設置在后端移動載具(1.2)上。

4.根據權利要求1或5所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述發射天線(5)為14～16匝，直徑為1.2～1.6m，接收天線(6)為19～21匝、直徑為1.2～1.6m。

5.根據權利要求1或所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述發射天線(5)和接收天線(6)的采樣間隔為1s。

6.根據權利要求1或所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述發射天線(5)位于接收天線(6)的下方，發射天線(5)平面平行于于堤防表面，當需要采集沿測線方向的瞬變電磁感應電動勢信號時，接收天線(6)平面垂直于發射天線(5)平面且垂直于測線方向，當需要采集垂直于測線方向的瞬變電磁感應電動勢信號時，接收天線(6)平面垂直于發射天線(5)平面且平行于測線方向，當需要采集豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號時，接收天線(6)平面平行于發射天線(5)平面，當接收天線(6)采集沿測線方向的瞬變電磁感應電動勢信號時發射天線(5)與接收天線(6)的天線中心距離為0.8～1.0m；當接收天線(6)采集垂直于測線方向的瞬變電磁感應電動勢信號時，發射天線(5)與接收天線(6)的天線中心距離為0.8～1.0m，當接收天線(6)采集豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號時，發射天線(5)與接收天線(6)的天線中心距離為0.13～0.16m。

7.根據權利要求1或所述快速移動式堤防孔洞瞬變電磁連續探測系統，其特征在于：所述數據處理器(3)根據豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號確定初始地層模型的視電阻率，利用電磁感應定律計算初始地層模型的瞬變電磁響應，反復調節初始地層模型中的各地層的電阻率，直到初始地層模型的瞬變電磁響應與豎直方向的瞬變電磁感應電動勢信號的擬合差滿足預設的精度要求即完成反演計算，得到堤防各個測點對應測試區域的視電阻率，即形成視電阻率圖；數據處理器(3)還用于以測點為橫軸，分別以接收的沿測線方向和垂直于測線方向的瞬變電磁感應電動勢為縱軸，延測線方向繪出各時間道曲線，得到該剖面的沿測線方向和垂直于測線方向的瞬變電磁場剖面圖；

數據處理器(3)還用于確定所述視電阻率圖中的阻率異常區域，并判斷阻率異常區域所對應的瞬變電磁場剖面圖區域是否存在瞬變電磁場異常，如果存在，則阻率異常區域為對應的堤防孔洞。