双源阵列发射方法及控制系统设计
发布时间：2021-03-24 09:22
地球物理探测方法中的电磁法勘探技术在矿产、油气、地热等能源勘察方面以及工程地质调查等领域为国民经济的发展发挥着重要作用,其中高效、便捷、快速的勘察方法技术成为目前地球物理探测方法中的重要研究领域。地空频率域电磁法采用地面布置大功率逆变接地系统作为发射源、在空中采用无人机搭载接收系统进行电磁场信号的采集,进而通过数据处理的方式来反演解释地下地质信息。地空频率域电磁法所采用的无人机搭载系统,使得仪器能够进入到海陆带、山区等复杂测区中,相对于地面逐点进行电磁场信号采集的工作方式,工作效率大幅度提高。但同时该方法由于采用空中接收的方式,相对于地面静止测量引入的运动噪声、电磁噪声等降低了接收信号的信噪比,限制了目前接收-发射的距离,使得仪器无法在近似平面波垂直入射的远区进行测量。本文主要解决目前地空频率域电磁法存在的空中接收信号信噪低、收发距受限的问题,从发射源的角度出发采用多个发射系统同时进行工作,所激励的电磁场信号在空中进行矢量叠加,增强待测区域的电磁场响应,从而提高信噪比来扩大地空频率电磁法的勘探范围。同时为解决时间域和频率域探测区域不衔接的问题,在过渡区同时获取瞬态响应和稳态响应,提出了...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GREATEM系统工作原理示意图
K i ，i 1 ； 为磁导率， 发射角频率，磁场的工作区域根据上述公式进行划分，目前时间域电磁法发射带的发射电流，同时在近源处进行二次场信号的测量；频率域电磁法射电流且在远区进行各个频点响应的测量，两种测量方法之间存在两种方法发射电流的差异性无法实现两种方法同步测量，因此本文时频融合电磁测量方法来解决探测范围衔接的问题，来扩大探测频率域电磁法工作示意图如图 2.2 所示，其中地面布置大功率逆变人机搭载接收系统进行电磁场分量 Hz的测量，来反演解释地下电线一般位于所激励电磁波的远区，满足频率域测深的条件。该方法磁法来说，能够实现快速、高效的野外探测，同时能够进入到地面的复杂地形中的优点，成为国内电磁法勘探中的热点话题。
频率/Hz图 2.8 电磁场响应相对异常2.4 双源电磁场矢量叠加地空电磁法采用单源进行测量，容易受到飞机振动、电磁干扰等运动噪声影响，接收信号的信噪比低，国内关于地空的方法主要解决途径在运动噪声消除、姿态校正等，很少从信号增强的角度出发。在满足现有系统的最大输出功率的前提下，成倍数的提高发射系统的最大输出电压和电流的大小比较难以实现。地空电磁法组提出双源发射方法增强信号，激励的电磁场信号在空中进行矢量叠加，从而增强采集信号的信噪比。采用 COMSOL Multiphysics 软件进行仿真，在软件的仿真界面建立如图 2.9 所示一个均匀半空间的地质模型，规定竖直向下为正方向，上半层为空气，下半层为大地介质，并执行网格剖分进行电磁场响应计算。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时频电磁技术的新进展及应用效果[J]. 王志刚,何展翔,覃荆城,王子晗,张林,张永富. 石油地球物理勘探. 2016(S1)
[2]高精度同步输出多功能发射控制技术[J]. 周逢道,王爽,赵心晖,孙彩堂. 中南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[3]复合电偶源瞬变电磁张量测量[J]. 朱伟国,席振铢,韩雪. 物探与化探. 2016(03)
[4]基于感性负载的瞬变电磁发射波形控制技术[J]. 林君,杨宇,胡雪岩,王世隆. 吉林大学学报(工学版). 2016(05)
[5]逆变器并联系统开关环流的建模和分析[J]. 马皓,林钊,张宁,董亮. 中国电机工程学报. 2015(22)
[6]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[7]多辐射场源地空瞬变电磁法多分量全域视电阻率定义[J]. 张莹莹,李貅,姚伟华,智庆全,李佳. 地球物理学报. 2015(08)
[8]CSAMT探测系统的低功耗高精度同步时钟源设计[J]. 林君,吴勇,薛开昶,周逢道. 中南大学学报(自然科学版). 2014(09)
[9]CSAMT的多偶极子源特征与张量测量[J]. 王显祥,底青云,许诚. 地球物理学报. 2014(02)
[10]励磁控制的CSAMT发送机若干技术研究[J]. 真齐辉,底青云,刘汉北. 地球物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]地电场电性源发射机可靠性关键技术研究[D]. 薛开昶.吉林大学 2015
[2]CSAMT与IP联合探测分布式接收系统关键技术研究[D]. 张文秀.吉林大学 2012
[3]电磁探测特种电源技术的研究[D]. 付志红.重庆大学 2007
硕士论文
[1]网络化可控源音频大地电磁法接收系统关键技术研究[D]. 刘立超.吉林大学 2014
[2]宽频带时频电磁接收机关键技术研究[D]. 陈健.吉林大学 2012
[3]逆变器并联控制技术的研究[D]. 刘爱忠.南京航空航天大学 2007
本文编号：3097480
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GREATEM系统工作原理示意图
K i ，i 1 ； 为磁导率， 发射角频率，磁场的工作区域根据上述公式进行划分，目前时间域电磁法发射带的发射电流，同时在近源处进行二次场信号的测量；频率域电磁法射电流且在远区进行各个频点响应的测量，两种测量方法之间存在两种方法发射电流的差异性无法实现两种方法同步测量，因此本文时频融合电磁测量方法来解决探测范围衔接的问题，来扩大探测频率域电磁法工作示意图如图 2.2 所示，其中地面布置大功率逆变人机搭载接收系统进行电磁场分量 Hz的测量，来反演解释地下电线一般位于所激励电磁波的远区，满足频率域测深的条件。该方法磁法来说，能够实现快速、高效的野外探测，同时能够进入到地面的复杂地形中的优点，成为国内电磁法勘探中的热点话题。
频率/Hz图 2.8 电磁场响应相对异常2.4 双源电磁场矢量叠加地空电磁法采用单源进行测量，容易受到飞机振动、电磁干扰等运动噪声影响，接收信号的信噪比低，国内关于地空的方法主要解决途径在运动噪声消除、姿态校正等，很少从信号增强的角度出发。在满足现有系统的最大输出功率的前提下，成倍数的提高发射系统的最大输出电压和电流的大小比较难以实现。地空电磁法组提出双源发射方法增强信号，激励的电磁场信号在空中进行矢量叠加，从而增强采集信号的信噪比。采用 COMSOL Multiphysics 软件进行仿真，在软件的仿真界面建立如图 2.9 所示一个均匀半空间的地质模型，规定竖直向下为正方向，上半层为空气，下半层为大地介质，并执行网格剖分进行电磁场响应计算。
【参考文献】：
期刊论文
[1]时频电磁技术的新进展及应用效果[J]. 王志刚,何展翔,覃荆城,王子晗,张林,张永富. 石油地球物理勘探. 2016(S1)
[2]高精度同步输出多功能发射控制技术[J]. 周逢道,王爽,赵心晖,孙彩堂. 中南大学学报(自然科学版). 2016(08)
[3]复合电偶源瞬变电磁张量测量[J]. 朱伟国,席振铢,韩雪. 物探与化探. 2016(03)
[4]基于感性负载的瞬变电磁发射波形控制技术[J]. 林君,杨宇,胡雪岩,王世隆. 吉林大学学报(工学版). 2016(05)
[5]逆变器并联系统开关环流的建模和分析[J]. 马皓,林钊,张宁,董亮. 中国电机工程学报. 2015(22)
[6]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[7]多辐射场源地空瞬变电磁法多分量全域视电阻率定义[J]. 张莹莹,李貅,姚伟华,智庆全,李佳. 地球物理学报. 2015(08)
[8]CSAMT探测系统的低功耗高精度同步时钟源设计[J]. 林君,吴勇,薛开昶,周逢道. 中南大学学报(自然科学版). 2014(09)
[9]CSAMT的多偶极子源特征与张量测量[J]. 王显祥,底青云,许诚. 地球物理学报. 2014(02)
[10]励磁控制的CSAMT发送机若干技术研究[J]. 真齐辉,底青云,刘汉北. 地球物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]地电场电性源发射机可靠性关键技术研究[D]. 薛开昶.吉林大学 2015
[2]CSAMT与IP联合探测分布式接收系统关键技术研究[D]. 张文秀.吉林大学 2012
[3]电磁探测特种电源技术的研究[D]. 付志红.重庆大学 2007
硕士论文
[1]网络化可控源音频大地电磁法接收系统关键技术研究[D]. 刘立超.吉林大学 2014
[2]宽频带时频电磁接收机关键技术研究[D]. 陈健.吉林大学 2012
[3]逆变器并联控制技术的研究[D]. 刘爱忠.南京航空航天大学 2007
本文编号：3097480
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