[发明专利]瞬变电磁仪背景场制导选频技术去除电磁干扰信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探领域，具体地讲，涉及一种煤矿井下瞬变电磁仪去除电磁干扰信号的方法。

背景技术

瞬变电磁法(TEM) 是地球物理探测领域里一种应用前景十分广阔的新的勘探方法,且目前已经成功地应用于煤矿、金属矿、石油、煤气勘查等工程探测方面。

但在通常情况下，地质体深部的瞬变电磁响应会被淹没于噪声中，而在瞬变电磁探测法最关注的就是如何得到深部的有效信号。在瞬变电磁法中，干扰信号主要是天然电磁场噪声和人文干扰等，又称为背景场。在煤矿井下，由于电气设备运转时的背景场会严重干扰瞬变电磁仪的探测。为了抑制干扰，现有的瞬变电磁都采用双极性脉冲电流作为激励源（一次场），在正、负脉冲的间歇期间采集二次场和背景场，将正脉冲间歇期间采集的二次场和背景场减去负脉冲间歇期间采集的二次场和背景场，如果发射的频率正好是背景场干扰信号频率的1/2以上的偶数倍，地质体产生的二次场信号被叠加，而背景场干扰信号被抵消。

但是，假如发射的频率不是背景场干扰信号频率的1/2以上的偶数倍，双极性叠加后背景场干扰信号不但没有抵消，反而会加强。因此，如何根据背景场制导发射频率是瞬变电磁仪有效抑制干扰的关键技术。

发明内容

本发明目的是提供一种具有背景场制导选频技术的煤矿井下瞬变电磁仪的去除电磁干扰信号的方法。

本发明的方法所采用的煤矿井下瞬变电磁仪包括：接收机由由CPU、存储器、ADC、接收电路和接收线圈组成；发射机为发射电路和发射线圈组成；接收机和发射机之间用通讯电缆连接，以实现同步控制。

本发明提供的一种煤矿井下瞬变电磁仪背景场制导选频技术去除电磁干扰信号的方法，其特征在于包括如下步骤：

a、不发射一次场，用接收电路接收纯背景场信号，用频谱分析的方法分析出背景场信号中峰-峰值最大的干扰频率f_max；

b、根据频谱分析得到的最大背景场干扰信号频率f_max，将瞬变电磁仪发射频率f₀制导为：f₀=f_max/（2*n），其中n=1，2，4，8……；其中优选的方案为：f₀=f_max/2或f₀=f_max/4或f₀=f_max/8；

c、所述瞬变电磁仪的接收机通过同步控制电缆控制发射电路以发射频率f₀向发射线圈输送正极性电流，使发射线圈产生正极性一次场；接收机通过同步控制电缆快速关断发射线圈正极性电流，使煤矿井下地质体激励起的感应涡流将产生随时间变化的正极性二次场；

d、接收机在一次场关闭的间歇时间域内，通过接收线圈和接收电路连续定时接收煤矿井下地质体正极性二次场，获得连续定时正极性二次场的信号，接收线圈同时接收到背景场干扰信号频率f_max；

e、同理，所述瞬变电磁仪的接收机控制发射电路以发射频率f₀向发射线圈输送负极性电流，使发射线圈产生负极性一次场；接收机通过同步控制电缆快速关断发射线圈正极性电流，使煤矿井下地质体激励起的感应涡流将产生随时间变化的负极性二次场；

f、接收机在一次场关闭的间歇时间域内，通过接收线圈和接收电路连续定时接收煤矿井下地质体负极性二次场，获得负极性二次场的信号，接收线圈同时接收到背景场干扰信号频率f_max。

所述的煤矿井下瞬变电磁仪背景场制导选频技术去除电磁干扰信号的方法,还可以进一步具体为：

还可以包括如下步骤：

g、重复上述的c-f步骤若干周期，得到若干周期含有背景场干扰信号频率f_max的正极性二次场信号和负极性二次场信号；

h、用正极性二次场的正值信号减负极性二次场的负值信号。