[发明专利]稳定电流场的高密度电阻率测量系统及电流场稳定方法

说明书

本发明提供了一种稳定人工电流场的高密度电阻率测量系统及电流场稳定方法，所述系统包括：阶梯式供电单元，用于提供阶梯式的供电电压；人工电流场稳定性智能检测与判定单元，用于判断地下半空间人工电流场是否稳定，并在确定地下半空间人工电流场不稳定时向所述智能控制单元发送提醒信号；智能控制单元，用于在接收到所述提醒信号后，对所述阶梯式供电单元进行控制，实现供电电压的自动调整。本发明提出了在一个高密度视电阻率测量排列中建立稳定人工电流场的新观点，本发明能够消除非稳定场的影响，压制工业干扰，提高信噪比，使测量成果能真实可靠的反映地下半空间探测深度范围内的视电阻率分布情况。

技术领域

本发明涉及电勘探技术领域，具体涉及一种稳定人工电流场的高密度电阻率测量系统及电流场稳定方法。

背景技术

上世纪90年代初日本OYO公司和英国伯明翰大学最先研制出阵列电法勘探观测系统，使电法勘探象地震勘探一样使用覆盖式观测方式，可获取地下介质的地电信息，这种电阻率阵列勘探方法称高密度电阻率法。之后国外多家地质仪器公司开始研发此类先进设备，主要有日本的OYO公司、美国的AGT公司和ZONGE公司、德国的DMT公司、意大利的PASI公司、捷克的GF公司等。研发的高密度电法仪器主要分为两种形式：集中式(电极控制)高密度电法仪和分布式(电极控制)智能化高密度电法仪。功能最突出的是德国DMT公司生产的RESECS高密度电法仪，该仪器将开关单元分布在各个电极上(解码器)，其主机有一个电流测量通道和能够扩展为6个的电位测量通道，在单通道和多通道情况下均可最高控制960个电极。

90年代末期我国自行研制的仪器开始使用于勘探领域。具有代表性仪器为重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD-3多功能数字直流激电仪与WDJD-3多路电极转换器，实现了直流电法的高密度测量功能。以后随着电子技术及计算机智能控制技术的发展该仪器在原来的基础上作了改进与升级，研发了多种型号的电法仪，目前国内应用较多的为WDA-1和WDA-1B型超级数字直流电法仪，以此机为测控主机，可通过选配WDZJ-4或WDZJ-120多路电极转换器、集中式高密度电缆、电极，实现集中式二维高密度电阻率测量；也可选配分布式高密度电阻率电缆或激电电缆、电极，实现分布式二维、三维高密度电阻率测量、分布式二维高密度激电测量。这些仪器在电路设计与智能控制及数据存储与数据处理上有了很大的提高，但测量原理及供电控制方式基本没有改变。

该方法仪器通过多年应用实践发现除上述优点外存在以下问题：

目前国内使用的高密度电法仪器普遍采用在一个测量排列中供电电极A-B之间的供电电压固定不变的供电方式，这样随着供电电极距的增大地下半空间的电流密度变底，增大到一定程度使建立起来地下半空间人工电流场变弱或不稳定，尤其是长断面排列，电极数量较大，在供电电极A-B之间的电压固定不变的情况下要保证小极距测量供电要求必然会影响大极距的供电，在接地条件不均、工业干扰较大的勘探区表现的更为突出。其结果导致在一个测量断面上相对深部测量信号不稳，重复性变差，使探测深度受到限制，给勘探成果资料的解释带来较大困难。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种稳定人工电流场的高密度电阻率测量系统及电流场稳定方法，本发明能够消除非稳定场的影响，压制工业干扰，提高信噪比，使测量成果能真实可靠的反映地下半空间探测深度范围内的视电阻率分布情况。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种稳定人工电流场的高密度电阻率测量系统，包括：阶梯式供电单元、人工电流场稳定性智能检测与判定单元和智能控制单元，其中：

所述阶梯式供电单元，用于提供阶梯式的供电电压，以供地下半空间能够建立起稳定人工电流场；

所述人工电流场稳定性智能检测与判定单元，用于判断地下半空间人工电流场是否稳定，并在确定所述地下半空间人工电流场不稳定时向所述智能控制单元发送提醒信号；