[发明专利]全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法

说明书

本发明提供一种全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法。梯度仪包括：总场磁力传感单元：包括呈横向间隔设置的第一磁力仪和第二磁力仪，及，呈纵向间隔设置的第三磁力仪和第四磁力仪；其中，呈第一磁力仪及第二磁力仪用于采集水平横向总场梯度，第三磁力仪及第四磁力仪用于采集垂直方向总场梯度，第一磁力仪、第二磁力仪及第四磁力仪用于采集水平纵向总场梯度；数据处理系统：与总场磁力传感单元通信，用以采集总场磁力传感单元检测的磁力数据。采用一个或多个所述全轴磁力梯度仪可构建磁力作业系统。磁力作业方法，同步采集多个总场磁力传感单元数据，并可计算获得磁场梯度张量数据。

技术领域

本发明涉及磁力勘探技术领域，具体涉及一种全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法。

背景技术

常规海洋磁力探测通常为地磁总场测量，结构参考图1。调查船1尾端通过拖缆2拖拽单个总场磁力仪。这种作业方式采用单个总场磁力仪进行拖曳式作业，将磁力仪通过拖缆拖曳于船尾海水中，拖缆供电并传输信号，获取地海洋磁场的磁性参数。这种作业方式仅能获取地磁总场数据，获得的磁力数据信息量少，数据横向测点密度(典型横向测点间距大于1000m)远远低于纵向测点密度(典型纵向测点间距小于5m)，地质解释难度大，作业效率低。常规海洋磁力测量受太阳日变干扰严重，在海洋磁力测量作业的同时需要地磁日变测量，这在远海难以实现，导致常规海洋磁力测量精度低、测量效率低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中磁力探测系统存在的测量数据有限的问题，提供一种可测量多重地磁数据的全轴磁力梯度仪、磁力作业系统及作业方法。

为了实现上述目的，本发明一些实施例中，提供如下技术方案：

一种全轴磁力梯度仪，包括：

基体；

总场磁力传感单元：安装在基体上，包括呈横向间隔设置的第一磁力仪和第二磁力仪，及，呈纵向间隔设置的第三磁力仪和第四磁力仪；其中，呈第一磁力仪及第二磁力仪用于采集水平横向方向总场梯度，第三磁力仪及第四磁力仪用于采集垂直方向总场梯度，第一磁力仪、第二磁力仪及第四磁力仪用于采集水平纵向方向总场梯度；

三分量磁力计：安装在基体上，用于测量地磁场X轴分量、Y轴分量及Z轴分量；

数据处理系统：与总场磁力传感单元及三分量磁力计通信，用以采集总场磁力传感单元及三分量磁力计检测的磁力数据。

在本发明一些实施例中，所述梯度仪进一步包括安装在基体上的姿态传感器，所述数据采集单元进一步与姿态传感器通信，用于采集梯度计的姿态数据。

在本发明一些实施例中，所述三分量磁力计三轴的方向与姿态传感器的三轴方向一致。

在本发明一些实施例中，所述基体包括：无磁配重框架、设置于所述框架上的浮力材，所述数据处理系统、磁总场传感单元、三分量磁力计设置于所述浮力材上。

在本发明一些实施例中，进一步包括安装在浮力材上的第一框架及第二框架；

所述第一磁力仪及第二磁力仪间隔安装在第一框架上，分列于浮力材的两侧；

所述第三磁力仪及第四磁力仪安装在第二框架上，呈上下排列。

在本发明一些实施例中，所述梯度仪进一步包括电源，用于为所述磁力仪、磁力计及数据处理系统供电；所述基体进一步包括密封舱，所述电源设置于所述密封舱内。

在本发明一些实施例中，所述数据处理系统被配置为根据总场磁力传感单元及三分量磁力计的检测数据，计算磁场梯度张量数据。

在本发明一些实施例中，还提供一种磁力作业系统，包括上述的全轴磁力梯度仪，及数据终端，所述数据终端位于调查船，全轴磁力梯度仪包括无线发射模块，数据终端包括无线接收模块，所述数据终端可与每个全轴磁力梯度仪进行无线数据通信。