[发明专利]一种高密度交直流激电系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种高密度交直流激电系统及其工作方法，属于地球物理勘探仪器领域。该系统包括测量主机、多路电极转换器、接收电缆、发射电缆、接收电极、发射电极和转接线；多路电极转换器包括4个接口。本发明采用接收电缆与发射电缆完全分离、接收电极与发射电极全分离，解决了发射与接收电缆电磁耦合问题和接收电极信号漂移大问题，同时避免了高压的发射电线与低压的接收电线太近，由于发射电线漏电等导致的高压击穿，损坏仪器；与不分离的电缆相比，可以明显提高发射电流。测量系统即可进行高效、抗干扰强的交流激电测量，也可进行常规的直流激电测量，明显提高测量效率，具有重要的实用价值。

技术领域

本发明属于地球物理勘探仪器领域，涉及一种高密度交直流激电系统及其工作方法。

背景技术

高密度激发极化法是同时布置多个电极，通过电极转换装置，组合成指定的电极装置，进而实现多电极距在观测剖面的多个测点上的视电阻率和视极化率、视频散率、视相位观测，具有电阻率剖面法和电阻率测深法的双重性质。高密度电法的特点是测量点数多，信息量丰富。激发极化法按照信号的特点分为交流激发极化法(简称交流激电)和直流激发极化法(简称直流激电)。

高密度激电测量系统是实现高密度激发极化法的测量仪器。目前市场上有的高密度激电系统以集中式、级联式、分布式的形式体现，这些仪器只能做直流激电测量，直流激电能直观地测量二次场，但是花费的时间很长。交流激电具有抗干扰强，设备轻便，测量参数多，并且测量时间短，但是受电磁耦合的影响严重，因此该方法作为人工跑极应用广，尚未很好地应用到高密度激电测量系统。

上述测量系统的电极转换器通过一根多芯电缆实现串联控制，这根电缆是把接收信号、发射信号与控制信号混合在一起，由于接收与发射电磁耦合存在，尤其是电感耦合方式，使得接收的信号不仅包含测量大地的传导信号，还有发射电缆的耦合信号。

另外上述的大部分测量系统把接收和发射电极用作同一个电极，当前一电极点作为发射电极测量完成后会使大地残存比较大的电极电荷，此时立即进行下一点测量作为接收电极时，接收信号会叠加电极电荷放电的信号，导致接收电极信号漂移大，所测量的结果会有很大的测量误差。有些仪器采用延时方法，让该电极电量放完后，再测量，这样会进一步加大测量时间，严重降低测量效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高密度交直流激电系统及其工作方法，解决发射与接收电缆电磁耦合问题和接收电极信号漂移大问题，即可进行高效、抗干扰强的交流激电测量，也可进行常规的直流激电测量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高密度交直流激电系统，该系统包括测量主机、多路电极转换器、接收电缆、发射电缆、接收电极、发射电极和转接线；

所述多路电极转换器包括4个接口，分别是AB1、AB2、MN1、MN2，其中AB2与一根发射电缆组成一个单元，MN2与一根接收电缆组成一个单元，AB1和MN1分别为各单元的首部，发射线缆和接收电缆分别为各单元的尾部；单元与单元之间串联，测量主机通过转接线1与单元的首部相连，通过转接线2与单元的尾部相连；

每个单元的每条电缆包含k个抽头，每个抽头连接一个电极，接收电缆与发射电缆分开。

进一步，所述发射电缆是多芯电缆，包括k+2根信号线，分别是A、B和k根抽头线，每个抽头连接一个发射电极，其中A和B双绞；

所述接收电缆是多芯电缆，包括2对控制线和k+2根信号线，2对控制线分别是电源+、电源-、通讯+、通讯-，M、N和k根抽头线，每个抽头连接一个接收电极，其中电源+与电源-、通讯+与通讯-，M与N分别双绞。