[發明專利]一種探測大地電性結構的方法和裝置有效
| 申請號： | 201911188672.9 | 申請日： | 2019-11-28 |
| 公開（公告）號： | CN110865240B | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發明（設計）人： | 陳衛營;何一鳴;薛國強;陳穩 | 申請（專利權）人： | 中國科學院地質與地球物理研究所 |
| 主分類號： | G01R29/08 | 分類號： | G01R29/08;G01V3/08 |
| 代理公司： | 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574 | 代理人： | 孫曉楠 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 探測 地電 結構 方法 裝置 | ||
1.一種探測大地電性結構的方法，其特征在于，所述大地電性結構包括大地電阻率和深度信息，包括：
獲取輸電線產生的工頻電磁場與大地作用后的信號；
從獲得的信號中提取有效工頻電磁場信號；
對有效工頻電磁場信號進行數據處理得到大地電性結構；
從獲得的信號中提取有效工頻電磁場信號包括：
對所述獲得的信號進行傅里葉變換，從傅里葉變換后的信號中提取特定頻率的信號，將特定頻率的信號進行傅里葉逆變換得到所述有效工頻電磁場信號；
其中，所述特定頻率包括基頻和以下至少之一：多次諧頻、間諧頻、次諧頻；
所述對有效工頻電磁場信號進行數據處理得到大地電性結構包括：
根據所述基頻的垂直磁場分量與諧頻的垂直磁場分量確定諧頻電流；其中，所述諧頻包括以下至少之一：多次諧頻、間諧頻、次諧頻；
當所述有效工頻電磁場信號滿足非近場條件時，根據基頻電流和所述諧頻電流計算無限長導線產生的電磁場和輸電線在層狀大地中產生的電磁場；
根據無限長導線產生的電磁場和輸電線在層狀大地中產生的電磁場對所述有效工頻電磁場信號進行反演得到大地電性結構。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述對有效工頻電磁場信號進行數據處理得到大地電性結構包括：
在輸電線附近布設基站，同步觀測工頻電磁場信號，監測輸電線運行穩定性；
記錄輸電線電壓等級、排列方式、走向信息；
利用基站觀測信號中基頻的垂直磁場分量與諧頻的垂直磁場分量確定各諧頻電流大小；
通過有效工頻電磁場信號的垂直磁場分量和水平磁場分量的比值T＝|Hz|/|Hx|確定有效工頻電磁場信號是否滿足非近場條件；
當所述有效工頻電磁場信號滿足非近場條件時，根據得到的基頻和各諧頻電流大小，利用公式(1)～(3)計算無限長導線產生的電磁場，并根據記錄的實際輸電線排列方式和走向，利用矢量合成法則計算輸電線在層狀大地中產生的電磁場；
式中，rTE為TE反射系數，所述TE反射系數包括深度信息，I為供電線中基頻或諧頻的電流幅值，其中，ω為角頻率，μ0為空氣磁導率，z為觀測點高度，為波數，其中，ε0為空氣介電常數，σx為大地電導率；
利用OCCAM算法，對有效工頻電磁場信號進行一維反演，得到大地電阻率和深度信息。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，通過有效工頻電磁場信號的垂直磁場分量和水平磁場分量的比值T＝|Hz|/|Hx|確定有效工頻電磁場信號是否滿足非近場條件包括：
當垂直磁場分量和水平磁場分量的比值小于或等于預設閾值時，確定有效工頻電磁場信號滿足非近場條件；當垂直磁場分量和水平磁場分量的比值大于預設閾值時，確定有效工頻電磁場信號不滿足非近場條件；當有效工頻電磁場信號滿足非近場條件時，具有一定的測深能力，繼續執行根據得到的基頻和各諧頻電流大小的步驟。
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