一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法
【專利摘要】一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域的野外工作方法，具體涉及一種為音頻大地電磁法在野外實(shí)際工作中克服高壓輸電線引起的電磁干擾，從而增強(qiáng)信噪比，提高獲取的原始數(shù)據(jù)質(zhì)量的工作方法。包括以下步驟：（1）在距離測(cè)點(diǎn)約10km處設(shè)置一個(gè)參考站，放置1臺(tái)儀器用來(lái)測(cè)量天然電磁場(chǎng)的的原始磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；（2）在高壓線附近的測(cè)點(diǎn)上放置N-2（N≥3）臺(tái)電道采集站采集該點(diǎn)處的電場(chǎng)信號(hào)；（3）在垂直距離高壓輸電線約300m測(cè)點(diǎn)處放置一臺(tái)磁道采集站，采集磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；（4）打開步驟（2）和步驟（3）中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量；（5）記錄并保存獲取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)；（6）處理得到視電阻率及阻抗相位數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域的野外工作方法，具體涉及一種為音頻大地電磁法在野外實(shí)際工作中克服高壓輸電線引起的電磁干擾，從而增強(qiáng)信噪比，提高獲取的原始數(shù)據(jù)質(zhì)量的工作方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]音頻大地電磁測(cè)深法是以地殼中圍巖與目標(biāo)體的導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的差異為其主要的地球物理前提，根據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)研究電磁場(chǎng)在空間、時(shí)間上的分布規(guī)律，通過(guò)采集天然場(chǎng)中I~10000Hz的電磁信號(hào)，從而獲得地下巖石電阻率分布規(guī)律，區(qū)分地下圍巖與目標(biāo)體，或者解決地質(zhì)構(gòu)造等問題的一種地球物理勘探方法。相對(duì)于大地電磁測(cè)深法(MT)，它的勘探深度淺，一般常用于探測(cè)1000米以上的地質(zhì)構(gòu)造問題，對(duì)資源勘探卓有成效。與直流電阻率法相比，具有裝置輕、工作效率高、不需人工供電、勘探成本低、深度大等優(yōu)點(diǎn)，特別是具有不受高阻層屏蔽和對(duì)低阻層有較高的分辨能力。所以七十年代以來(lái)，該方法愈來(lái)愈受到各國(guó)地球物理工作者的重視，在地球物理勘探工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
[0003]通常，音頻大地電磁儀在野外工作時(shí)均是同時(shí)采集測(cè)點(diǎn)上的電場(chǎng)信號(hào)和磁場(chǎng)信號(hào)如附圖1所示，采集的頻率范圍大致是I~10000HZ，不同儀器采集的頻率范圍略有不同。在音頻大地電磁儀采集的這個(gè)信號(hào)頻段內(nèi)，非常容易受人為干擾的影響，尤其是工業(yè)用電的影響。然而，隨著科技的進(jìn)步和人為活動(dòng)范圍的日漸擴(kuò)大，即便是山區(qū)也往往存在著較強(qiáng)的人文干擾，特別是I萬(wàn)伏、3.5萬(wàn)伏、11萬(wàn)伏等高壓輸電線路，對(duì)天然電磁信號(hào)干擾非常嚴(yán)重。影響了 50Hz及其倍頻段的數(shù)據(jù)質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致在高壓線附近區(qū)域采集的數(shù)據(jù)無(wú)法使用。目前，世界上最先進(jìn)和成熟的電磁儀器，即使內(nèi)部已經(jīng)集成了軟、硬兩方面的陷工頻技術(shù)，如V8多功能電法儀、EH4電導(dǎo)率儀等儀器設(shè)備，也無(wú)法克服工作中在高壓線附近帶來(lái)的干擾問題。因此，為了 獲取高質(zhì)量的原始數(shù)據(jù)，研究音頻大地電磁法抗高壓線干擾技術(shù)十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種解決音頻大地電磁測(cè)深法工作中電磁干擾的工作方法，綜合分析高壓輸電線產(chǎn)生干擾的原因及傳統(tǒng)的抗干擾方法，采用音頻大地電磁法儀器在高壓線附近工作時(shí)電信號(hào)與磁信號(hào)分離采集技術(shù)，同時(shí)配合使用遠(yuǎn)參考技術(shù)解決高壓輸電線對(duì)音頻大地電磁法的影響。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，包括以下步驟:
[0006](I)在距離測(cè)點(diǎn)約IOkm處設(shè)置一個(gè)參考站，放置I臺(tái)儀器測(cè)量天然電磁場(chǎng)的的原始磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；
[0007](2)在高壓線附近的測(cè)點(diǎn)上放置N-2 (N≤3)臺(tái)電道采集站采集該點(diǎn)處的電場(chǎng)信號(hào);[0008](3)在垂直距離高壓輸電線約300m測(cè)點(diǎn)處放置一臺(tái)磁道采集站，采集磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；
[0009](4)布設(shè)完步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備后，將這N_1臺(tái)儀器置于工作狀態(tài)；參考站設(shè)備開機(jī)后，打開步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量；
[0010](5)所有儀器完成采集任務(wù)后，結(jié)束各測(cè)點(diǎn)上的儀器工作狀態(tài)，記錄并保存獲取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)；步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量?jī)x器完成20分鐘到半個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)記錄并保存后，保存參考站數(shù)據(jù)并將參考站關(guān)機(jī)；
[0011](6)將N臺(tái)儀器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)與儀器配套的專業(yè)軟件統(tǒng)一處理得到N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上與不同頻率對(duì)應(yīng)的視電阻率及阻抗相位數(shù)據(jù)，再將頻點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的格式文件，最終獲得音頻大地電磁數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0012]進(jìn)一步的，如上所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，野外工作時(shí)參考站的選取原則是附近無(wú)人活動(dòng)、Ikm范圍內(nèi)無(wú)電磁干擾、易于儀器的取放。
[0013]進(jìn)一步的，如上所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，步驟(2)中，采集電場(chǎng)信號(hào)的儀器測(cè)量天然電磁場(chǎng)信號(hào)頻率范圍為0.00005Hz~10000Hz。
[0014]進(jìn)一步的，如上所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，步驟(3)中測(cè)點(diǎn)放置的儀器與步驟(1)和步驟(2)中的N-1臺(tái)儀器之間通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)時(shí)間上的同步。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為音頻大地電磁法野外工作示意圖；
[0016]圖2為抗干擾技 術(shù)野外工作不意圖；
[0017]圖3為抗干擾技術(shù)實(shí)施效果示意圖。
[0018]圖中:1-音頻大地電磁儀，2-南北向磁探頭，3-東西向磁探頭，4-電極，5-電瓶，6-電道采集站，7-磁道采集站，8-GPS定位儀天線，9-參考站，10-高壓線；圖3中:左側(cè)兩圖為電信號(hào)與磁信號(hào)分離技術(shù)獲得曲線，右側(cè)兩圖為遠(yuǎn)參考技術(shù)處理后得到曲線，上方兩圖為視電阻率曲線，下方兩圖為阻抗相位曲線。
【具體實(shí)施方式】:
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]本發(fā)明技術(shù)方案一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，其布設(shè)方案如圖2所示，具體方法包括以下步驟:
[0021](I)在距離測(cè)點(diǎn)約IOkm處設(shè)置一個(gè)參考站，放置I臺(tái)儀器用來(lái)測(cè)量天然電磁場(chǎng)的的原始磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；野外工作時(shí)參考站的選取原則是附近無(wú)人活動(dòng)、Ikm范圍內(nèi)無(wú)電磁干擾、易于儀器的取放。
[0022](2)在高壓線附近的測(cè)點(diǎn)上放置N-2 (N≥3)臺(tái)電道采集站采集該點(diǎn)處的電場(chǎng)信號(hào)；采集電場(chǎng)信號(hào)的儀器測(cè)量天然電磁場(chǎng)信號(hào)頻率范圍為0.00005Hz~10000Hz。
[0023](3)在垂直距離高壓輸電線約300m測(cè)點(diǎn)處放置一臺(tái)磁道采集站，用來(lái)采集磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)；磁道采集站與步驟(1)和步驟(2)中的N-1臺(tái)儀器之間通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)時(shí)間上的同步。[0024](4)布設(shè)完步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備后，將這N_1臺(tái)儀器置于工作狀態(tài)；參考站設(shè)備開機(jī)后，打開步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量；
[0025](5)所有儀器完成采集任務(wù)后，結(jié)束各測(cè)點(diǎn)上的儀器工作狀態(tài)，記錄并保存獲取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)；步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量?jī)x器完成20分鐘到半個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)記錄并保存后，保存參考站數(shù)據(jù)并將參考站關(guān)機(jī)；
[0026](6)將N臺(tái)儀器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)與儀器配套的專業(yè)軟件統(tǒng)一處理得到N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上與不同頻率對(duì)應(yīng)的視電阻率及阻抗相位數(shù)據(jù)，再將頻點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的格式文件，最終獲得音頻大地電磁數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0027]為了說(shuō)明抗高壓線干擾技術(shù)的【具體實(shí)施方式】，以加拿大鳳凰公司生產(chǎn)的V8多功能電法儀(型號(hào)為RXU-3ER;可同時(shí)測(cè)量3道數(shù)據(jù)，測(cè)量天然電磁場(chǎng)信號(hào)頻率范圍從
0.00005Hz到10000Hz，12V直流電壓供電，功耗為15瓦；工作中采用張量模式)為例介紹音頻大地電磁法野外工作中如何克服高壓線的干擾。為提高野外工作效率、節(jié)約工作成本，實(shí)際工作中抗高壓線干擾技術(shù)可能會(huì)因儀器條件、工作條件的不同而采取不同的實(shí)施方式。
[0028]例如，如果有三臺(tái)儀器，而且測(cè)線方向與高壓線輸電線走向近于垂直，那么最多可以同時(shí)獲取兩個(gè)測(cè)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)；如果有四臺(tái)儀器，那么最多可以同時(shí)獲得三個(gè)測(cè)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)；如果有更多的儀器設(shè)備，則最多可以得到儀器數(shù)量減I的測(cè)量點(diǎn)數(shù)。但由于音頻大地電磁儀設(shè)備較為昂貴，而且儀器越多雇工成本也越高等各方面原因，所以一般同一個(gè)工作區(qū)內(nèi)很少有5臺(tái)以上儀器同時(shí)投入工作。基于此因，下面就以一個(gè)工作區(qū)內(nèi)有4臺(tái)儀器同時(shí)工作的情況具體介紹一下抗高壓線干擾技術(shù)的實(shí)施方法。
[0029]野外工作時(shí)4臺(tái)儀器的布設(shè)方案采用的是兩個(gè)電信號(hào)采集站在高壓線附近的測(cè)點(diǎn)上測(cè)量電信號(hào)，一個(gè)V8主機(jī)在距離高壓線約300m處的測(cè)點(diǎn)上同時(shí)測(cè)量電信號(hào)和磁信號(hào)，一個(gè)V8主機(jī)在距離工作區(qū)約IOkm的地方作為參考站，該工作方案一次可同時(shí)完成三個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量工作。
[0030]野外工作時(shí)，首先布設(shè)好參考站，并將儀器開機(jī)工作。然后，再按附圖3布設(shè)其它三個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備，完成后將儀器開機(jī)，置于工作狀態(tài)。當(dāng)所有儀器完成采集任務(wù)后，結(jié)束各測(cè)點(diǎn)上的儀器工作狀態(tài)，記錄并保存獲取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。三臺(tái)測(cè)量?jī)x器完成數(shù)據(jù)記錄并保存后，通知參考站人員，保存參考站觀測(cè)數(shù)據(jù)。最后，將四臺(tái)儀器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)專業(yè)軟件統(tǒng)一處理，即可得到三個(gè)測(cè)點(diǎn)上的音頻大地電磁數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0031]在11萬(wàn)伏高壓線正下方實(shí)施抗高壓線干擾技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)如圖3所示。通常，傳統(tǒng)的測(cè)量方法在此測(cè)點(diǎn)處是無(wú)法獲得任何有用數(shù)據(jù)的，而采用抗高壓線干擾技術(shù)后得到的該點(diǎn)處的音頻大地電磁數(shù)據(jù)如圖3所示可見，高壓線下方由傳統(tǒng)方法無(wú)法獲取數(shù)據(jù)，到使用電信號(hào)與磁信號(hào)分離技術(shù)獲得的可用數(shù)據(jù)，再到遠(yuǎn)參考技術(shù)處理后得到連續(xù)、光滑的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，充分說(shuō)明了抗高壓線干擾技術(shù)的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)在距離測(cè)點(diǎn)約IOkm處設(shè)置一個(gè)參考站，放置I臺(tái)儀器測(cè)量天然電磁場(chǎng)的的原始磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào)； (2)在高壓線附近的測(cè)點(diǎn)上放置N-2(N≥3)臺(tái)電道采集站采集該點(diǎn)處的電場(chǎng)信號(hào)； (3)在垂直距離高壓輸電線約300m測(cè)點(diǎn)處放置一臺(tái)磁道采集站，采集磁場(chǎng)信號(hào)和電場(chǎng)信號(hào); (4)布設(shè)完步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備后，將這N-1臺(tái)儀器置于工作狀態(tài)；參考站設(shè)備開機(jī)后，打開步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)量； (5)所有儀器完成采集任務(wù)后，結(jié)束各測(cè)點(diǎn)上的儀器工作狀態(tài)，記錄并保存獲取的時(shí)間序列數(shù)據(jù)；步驟(2)和步驟(3)中的N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量?jī)x器完成20分鐘到半個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)記錄并保存后，保存參考站數(shù)據(jù)并將參考站關(guān)機(jī)； (6)將N臺(tái)儀器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)與儀器配套的專業(yè)軟件統(tǒng)一處理得到N-1個(gè)測(cè)點(diǎn)上與不同頻率對(duì)應(yīng)的視電阻率及阻抗相位數(shù)據(jù)，再將頻點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的格式文件，最終獲得音頻大地電磁數(shù)據(jù)結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，其特征在于:野外工作時(shí)參考站的選取原則是附近無(wú)人活動(dòng)、Ikm范圍內(nèi)無(wú)電磁干擾、易于儀器的取放。
3.如權(quán)利要求1所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，其特征在于:步驟(2)中，采集電場(chǎng)信號(hào)的儀器測(cè)量天然電磁場(chǎng)信號(hào)頻率范圍為0.00005Hz~10000Hz。
4.如權(quán)利要求1所述的一種解決電磁干擾的野外探測(cè)工作方法，其特征在于:步驟(3)中測(cè)點(diǎn)放置的儀器與步驟(1)和步驟(2)中的N-1臺(tái)儀器之間通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)時(shí)間上的同步。
【文檔編號(hào)】G01V3/08GK103809203SQ201210438937
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】喬寶強(qiáng), 程紀(jì)星, 劉祜, 張濡亮, 陳聰 申請(qǐng)人:核工業(yè)北京地質(zhì)研究院