基于STM32和LabVIEW的双频激电信号采集系统设计

本文将LabVIEW与基于32位ARM单片机的数据采集电路结合,研究实现了一种高精度、多功能的双频激电信号采集系统.激电信号被采集系统接收后,经信号调理进入模数转换电路转换为数字信号,由USB接口送入基于LabVIEW软件平台的上位机中.上位机对该信号进行滤波选频、幅值测量、频谱分析、幅频率计算等处理,得到目标参数,同时还具有绘图、保存、查看等功能.本文就双频激电信号采集进行了阻容网络模拟实验,先用公式计算出理论视幅频率值,然后搭建电路进行实测.实验结果表明,该采集系统对双频激电信号采集的视幅频率测量误差小、精度高,具有良好的测量效果.     

瞬变电磁法在煤矿采空区及富水性探测中的应用

瞬变电磁法作为地球物理勘查的重要手段之一,利用对电阻的异常灵敏反应,将采集到的数据分析处理、绘制出视电阻率测深剖面、视电阻率解释顺层切片,可直观地对煤系地层的采空区展布、含水层及其富水性、断层的富、导水性进行评价,可有效避免矿井开采过程中带来的地质危害及资源浪费.     

水库渗漏通道的伪随机流场法与双频激电法综合探查

正确快速的探测水库堤坝渗漏在保证防洪工程安全上具有重要意义,而查明渗漏入口和渗漏途径又是难点中的重点,本文简述了伪随机流场法的基本原理,重点探讨了当水库坝体中存在诸多金属管,且渗漏水为承压水形式时,传统流场法难以解决实际问题时,作者首先采用流场法对水库大坝进行电流场分布的检测后,再结合双频激电法,详细的分析和对比检测的数据,从得到的探测曲线分析表明,通过流场法与双频激电法的结合,极大地提高了流场法区分金属管和地层渗漏通道的能力,为以后的相关工程应用提供了很好的范例.     

谱激电法中频率相关系数的应用

从电子导体激发极化（过电位）的电化学机理出发,导出了面极化系数的频谱表示式,得出面极化频率相关系数 c（s）=0.5-1;从理论上证明了利用Cole-Cole模型描述体极化激电频谱的合理性,说明体极化频率相关系数c≤c（s）.理论算例和实测结果表明,可以利用视频率相关系数在极化围岩背景上划分局部异常体,并按结构（矿物颗粒均匀程度和连通情况）区分引起激电异常的极化体.因此,在谱激电法中应重视这一参数的应用.     

谱激电法中频率相关系数的应用

从电子导体激发极化（过电位）的电化学机理出发,导出了面极化系数的频谱表示式,得出面极化频率相关系数 c^（s）=0.5-1;从理论上证明了利用Cole-Cole模型描述体极化激电频谱的合理性,说明体极化频率相关系数c≤c^（s）.理论算例和实测结果表明,可以利用视频率相关系数在极化围岩背景上划分局部异常体,并按结构（矿物颗粒均匀程度和连通情况）区分引起激电异常的极化体.因此,在谱激电法中应重视这一参数的应用.     

双频激电井地电位技术研究剩余油分布

双频激电井地电位法相对其它常规井地电位方法有独特优势和特点,利用该方法研究剩余油分布具备良好的理论和应用前景.但其理论机理、仪器方法及数据解释尚处于起步阶段.本文以大庆油田6-P2325井为倒,首次进行了双频激电井地电位探测,得到了地表的电位差分布图,把该图与前期结果进行对比表明应用该方法研究剩余油分布是可行的,可为剩余油分布研究提供信息数据,也可为深入研究大功率双频激电测井理论机理和仪器研制提供现场试验数据和依据.     

井中激电三维数值模拟及井眼影响因素分析

本文基于异常电位法,使用变步长有限差分的数值模拟方法,通过matlab编程实现了井中激电的三维数值模拟,由具有解析解的球形异常体模型验证了其正确性.同时,分析了侵入带、井径、不同电极系装置和不同井液电阻率对井中激电的影响,通过分析表明井径越小,井液电阻率与背景电阻率差别越大,其对视电阻率的影响就会越大,反之影响会变小;...     

高密度电法在乌鲁木齐西山断裂探测中的应用

西山断裂是乌鲁木齐河以西一条颇具规模的断裂构造,控制着西山岭南麓,断裂从永光煤矿到红光山南长约37 km。断裂形成于中更新世期间,但整条断裂的形成过程可能并非同步,具有西老东新的特点,最新活动时代为晚更新世中晚期,为逆冲运动性质,断面北倾。该断裂在四道岔附近主断层及发育的一部分次级断层被第四系覆盖,研究该隐伏段对于以后城市土层合理利用和断层基本特征判断具有一定意义。目前高密度电法是探测隐伏断层的一种重要的物探方法,通过高密度电法对乌鲁木齐西山断裂隐伏段的探测,确定该断层隐伏段的位置及地层构造形态,为西山断裂深入研究提供一定依据。     

大功率激发极化法在额尔古纳成矿带中段找矿中的应用

工区位于额尔古纳中段的铜-铅锌-银-钼-铀成矿带.自上世纪80年代在该区发现化探异常以来,一直没有找到主矿体.为了解决该区的找矿问题,在充分研究工作区的地质、地球物理特征前提下,采用了大功率激发极化中梯装置和激发极化测深相结合的方法进行勘察.在12线758点布置了一个倾斜度为83°的钻井,并在100 m左右深度见到了侵染状矿体.证实了分析的正确性,达到了找矿目的.     

矿井瞬变电磁法全空间视电阻率解释方法研究

从全空间中心回线源响应公式出发,推导了全空间晚期和全区视电阻率公式;通过与半空间公式比较和对实测资料的分析,研究了全空间视电阻率公式的应用效果.结果显示,全空间视电阻率为半空间视电阻率的(5/2)2/3倍,其晚期视电阻率与真值的相对误差小于0.56%,而相应的半空间视电阻率与真值误差均大于42%.与常规解释方法相比,采用全空间全区视电阻率换算方法能更好地圈定低阻异常范围,且电阻率差异大.因此,该公式更适用于矿井瞬变电磁法资料处理与解释,并具有更好的效果.     

一种激发极化法2.5维正演的自适应有限元方法（英文）

传统的基于结构化网格有限元法采用的单元比较规则如矩形等,且网格剖分和加密要靠手动实现,所以传统的基于结构化网格有限元法不能准确和灵活地模拟复杂介质。本文采用易于模拟复杂介质模型的非结构化三角形网格进行剖分,且利用对偶加权后验误差估计指导网格自动细化过程,然后在电位模拟的基础上计算雅可比偏导矩阵,并依据Seigel（1959）理论实现激发极化法2.5维自适应有限元正演模拟算法。通过对垂直接触面模型进行正演分析,接收点附近网格得到了明显加密,电位数值解平均相对误差收敛到0.4%,视极化率平均相对误差收敛到1.2%,表明经自适应网格细化后,该算法数值解最终能收敛到精确解附近。最后对两个较复杂模型进行了正演计算与分析,进一步验证了该算法的准确性和灵活性。     

水下激发极化测深异常特征研究

利用有限单元法对水下激发极化测深进行数值模拟以研究其异常特征和适用条件.水下的电阻率测深和激电测深均可对水底地质体进行近距离探测,提高探测分辨率.而水底地形对视电阻率测深的影响很大.水底极化体有限元正演模拟的结果表明,水底地形对激发极化测深结果没有影响.采用水下激发极化法进行地质体探测是可行、有效的.通过计算不同水体和水底岩石电阻率对视极化率幅值的影响发现,水体电阻率是影响水下极化率测深的主要因素.由于海水的电阻率过低,观测视极化率异常微弱而不适合开展水下激电工作.     

井-地电阻率法在煤田安全中的应用研究

针对利用电法研究煤田生产中的陷落柱等问题,本文实现了点电流源三维地电场正演,并将模拟结果应用到了实际地质试验中.正演模拟结果以及实际测量结果的分析表明:该技术能很好的探测陷落柱位置及其富水性,可以为煤矿井下安全生产起到一定的指导作用.     

一种基于频率域偏振分析提高三分量地震资料信噪比的方法

三分量地震资料包含着丰富的运动学和动力学信息,各种随机噪声的存在严重降低了资料的信噪比,给有效信息的提取带来了一定的困难.本文在引入多窗谱分析方法的基础上,通过对谱密度矩阵特征问题的求解提取三分量地震记录的偏振参数,实现频率域偏振分析;根据所求得的偏振参数以及随机噪声和有效信号的偏振特性差异,设计相应的自适应滤波器,通过该滤波器的滤波作用,最终实现压制随机噪声的目的.     

震动诱发煤矿瓦斯灾害预警初步研究

矿区震动能诱发多种灾害,以瓦斯突出尤为严重。以鹤岗矿区为研究对象,统计了历年来鹤岗地区地震及矿震活动规模,分析了以往典型的矿震引起的瓦斯灾害事例,总结了矿震作用下瓦斯灾害的机理,基于统计数据,提出了矿震瓦斯灾害预警需要解决的关键问题。初步研究表明:震动事件与煤矿灾害之间具有很强的关联性,呈现震动在前、灾害在后、时间间隔数分钟至数日不等的“先震后灾”的特点,基于此,通过建立矿震监测台网,给出了震动诱发煤矿瓦斯灾害预警可行性,并提出了震动引起瓦斯灾害预警思路。     

浅谈多角度偏振遥感技术及其在探测月球资源中的应用

在反射、散射和透射电磁辐射的过程中,地表或大气中的目标地物将产生与它们自身性质相关的偏振特性.多角度偏振探测技术就是利用物质的这种偏振特性,对目标地物进行全方位、多角度的观测,是当前遥感识别目标地物的一种新手段,目前在我国还处于基础性试验研究阶段.本文从多角度偏振技术的物理机理出发,阐述了该种技术在当前“月球探测热”中的应用设想,表明在当前“重返月球”计划中多角度偏振探测技术应用的可行性.最后讨论了今后多角度偏振技术的应用与发展.     

用于地电阻率交流电法观测的低频稳流电源研发

为了解决地电阻率观测中台站受环境干扰而影响观测等问题,我国地震工作者正在研究和尝试基于交流电法的新型地电阻率观测系统,这种新型观测系统主要由低频稳流电源系统和接收系统组成。本文对低频稳流电源系统的关键技术进行了分析,并介绍了电源系统的功率变换电路和逆变输出电路等关键环节设计,最后对研发的具有大功率可变频稳流输出性能的低频电源样机的输出性能进行了测试。测试结果表明,该型电源样机的各项技术指标均达到了设计要求,其输出性能良好。     

不同土壤中含油污水污染区的电性变化研究及污染区探测

本文利用室内电阻率测试的方法研究了研究了饱和土和不饱和土两类土中含油污水的侵入量对其导电性的影响.测试结果表明,对于不饱和土,含油污水的侵入会改变土的饱和度从而引起其电阻率的降低,侵入量越大其电阻率越低;而饱和土的电阻率随含油污水侵入量的增大而增大直到趋于稳定.基于此,通过室内模拟土层污染和野外实地观测污染土层的方式研究了含油污水污染不同饱和度土层的电剖面异常特征,在不饱和土层中污染区域表现为相对低阻异常区而在饱和土层中表现为相对高阻异常区.通过对比不同时期的监测结果显示异常区的范围随污染区的变化而变化,并可反映出污染区的实际分布.文章分析了利用电阻率法进行含油污水污染地下介质调查的几个模糊点,对提高探测效果具有指导意义.