[发明专利]一种大深度MRS发射接收系统及探测方法

说明书

本发明涉及地球物理探测领域，具体地来讲为一种大深度MRS发射接收系统及探测方法，包括：上位机系统、主控制器、多个发射子系统、以及与多个发射子系统数量对应的多个发射线圈，接收子系统以及接收线圈，所述多个发射子系统包括大功率输出电源、储能电容、发射桥路以及配谐电容，其中接收线圈为多个，可以同时工作，也可以作为其他线圈的参考线圈。提高发射深度以及便于后续的数据分析。

技术领域

本发明涉及地球物理探测领域，具体地来讲为一种的大深度MRS发射接收系统及探测方法。

背景技术

水资源是维系人类社会生存的重要资源，随着科技的发展，人口的迅速增长，水资源短缺问题是世界各国面临的难题。由于我国是人口量大国，所面临的水资源短缺问题更是尤为严重，与此同时，有一些隧道、矿井中的水资源还会引起一些灾害水事故，对人类生活造成负面影响，威胁施工人员的生命安全，因此如何能准确、安全、无破坏的进行水资源探测具有十分重要的意义。目前核磁共振探测技术(MagneticResource Sounding,MRS)是目前世界上唯一一种无破坏的直接探测地下水的方法技术，其在地下水资源探测，隧道、矿井老空水探测、堤坝渗漏等也取得了非常好的应用效果。然而核磁共振探测系统由于受到发射电流和发射电压的限制，核磁共振的探测深度具有一定的局限性，一般发射线圈的直径约等于所能探测到的地下深度，所以要增加探测深度就要增加发射线圈的面积，当发射线圈面积增大后，发射线圈的负载阻抗会增大，发射同等大小的发射电流时就要求更大的发射电压，但是由于储能电容额定电压值的限制，限制了发射电压的最大值，即限制核磁共振探测深度。

专利CN106886052A公开了“一种大功率核磁共振探水装置及其野外使用方法”其提出了一种大功率核磁共振探水装置及其野外使用方法，是基于多储存电容组级联发射、并联充电的方式,实现了磁共振探水装置的大功率发射和高效率工作,但是该发明用三组储能电容并联却只提高了发射电压的1.73倍，发射深度的1.75倍，并没有达到3倍的提升效率，此外该发明是大大提高了发射电压和发射电流，会在接收线圈中感应出更大的感应电动势对接收仪器的损害很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种大深度MRS发射接收系统及探测方法，不提高发射电流或发射电压的情况下，提高探测深度。

本发明是这样实现的，

一种大深度MRS发射接收系统，包括：上位机系统、主控制器、多个发射子系统、以及与多个发射子系统数量对应的多个发射线圈，接收子系统以及接收线圈，所述多个发射子系统包括大功率输出电源、储能电容、发射桥路以及配谐电容，其中：

上位机系统，基于LABVIEW软件编写的人机界面，连接主控系统发送相关发射电流参数，接收并显示接收子系统中模数转换模块传回来的采集数据；

主控制器，接收上位机系统发送的指令控制大功率电源输出电压，产生驱动桥路的拉莫尔频率方波信号分别给发射子系统的发射桥路，同时主控制器产生GPS同步信号给多个发射子系统，发射子系统的发射桥路使多组发射子系统同步发射；

大功率电源，接收主控器的命令产生额定的输出电压给储能电容；

储能电容，将大功率电源输出的电压储能后给发射桥路；

发射桥路，当GPS同步信号到时，接收主控制器产生的拉莫尔频率方波信号经过桥路驱动器后将储能电容存储的电量经配谐电容后向发射线圈发射电流信号；

配谐电容，连接发射桥路和发射线圈，与发射线圈构成串联LC谐振，将发射桥路输出的方波信号转为正弦波信号；

GPS同步信号，经主控制器控制，将输出同步信号给多组发射子系统：发射子系统的发射桥路使其产生同步的发射信号；

发射线圈，连接相应的发射子系统的配谐电容，流过电流信号，产生特定方向的交变电磁场；