[发明专利]一种基于可控源补偿的瞬变电磁勘探系统及方法

权利要求书

1.一种基于可控源补偿的瞬变电磁勘探系统，其特征在于，

发射装置，包括发射控制器以及由发射控制器控制激发电流的发射线圈；

接收装置，包括接收控制器以及与发射线圈共中心的接收线圈；

补偿装置，包括与发射线圈共中心的磁传感器和补偿线圈，以及接收磁传感器电流进行自适应计算和调整补偿线圈中补偿电流的补偿控制器，所述磁传感器用于检测线圈中心处的磁场，产生调控补偿电流时的反馈信号；

工控机，与所述接收控制器通讯连接用于显示系统工作模式，存储TEM信号；

所述接收控制器向发射控制器和补偿控制器发送同步信号、控制指令和系统参数。

2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收装置还包括：

前置放大器，用于放大接收线圈上感应到的TEM信号；

信号调理电路，用于对前置放大器输出的差分信号进行放大和转换；

数据采集卡，用于模数转换，在同步信号触发下，将调理后的模拟信号转换成数字信号，并将其传送至工控机。

3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射装置还包括：可调恒流DC-DC变换器与第二H桥斩波电路，所述可调恒流DC-DC变换器在发射控制器控制下，用于电压变换，恒流驱动第二H桥斩波电路。

4.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补偿装置还包括：

信号放大电路用于将磁传感器的信号进行放大处理；

A/D转换器用于将信号放大电路放大的信号转换后传递至补偿控制器；

可调恒流DC-DC变换器，用于电压变换，恒流驱动一第一H桥斩波电路对补偿线圈进行激发。

5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收线圈的半径小于发射线圈的半径的1/10，所述补偿线圈满足：r_B＝r_X+10cm，L_B＝L_T，R_B＝R_T，其L_B为补偿线圈的电感，电阻R_B为补偿线圈的电阻，r_B为补偿线圈的半径，r_X为接收线圈的半径，L_T为发射线圈的电感，R_T为发射线圈的电阻。

6.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，接收控制器根据系统补偿参数计算出补偿线圈上的激发电流的预设初值I_B，I_B方向与发射电流I_T方向相反，接收控制器将计算得到的激发电流I_B与系统补偿参数和补偿控制指令一并发给补偿控制器和发射控制器。

7.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，磁传感器感应出的信号经过放大后经A/D转换器转换后，传送给补偿控制器与系统本底噪声e_n比较，当采集到的信号大于本底噪声时，补偿控制器自适应调整补偿线圈电流I_B，重复发射电流和调整后的补偿电流激发的过程，直到回传数据小于系统本底噪声e_n，完成补偿参数调整，补偿控制器记录该条件下的补偿线圈电流I_B。

8.一种基于可控源补偿的瞬变电磁勘探方法，其特征在于，该方法包括：

布置共中心的发射线圈、接收线圈、补偿线圈以及磁感应线圈；

通过发射线圈，补偿线圈通入方向相反的激发电流；

采用磁感应线圈接收检测线圈中心处的磁场，产生调控补偿电流时的反馈信号；

将反馈信号与系统本底噪声比较，当采集到的信号大于本底噪声时，调整补偿线圈中的线圈电流，重复发射电流和调整后的补偿电流激发的过程，直到回传数据小于系统本底噪声，完成补偿参数调整；

采用调整后的补偿电流进行补偿激发以及发射激发，通过接收线圈进行信号的采集。