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一种分布式偶极-偶极电法监测方法及系统有效专利 发明

具体技术细节

[0004] 本发明提供了一种分布式偶极‑偶极电法监测方法及系统,以解决现有观测系统均为单次观测设计不适合长期监测的问题。
[0005] 为了实现上述目的,本发明通过如下的技术方案来实现:第一方面,本发明提供一种分布式偶极‑偶极电法监测方法,包括:
布设N个分布式节点,每一分布式节点包括节点主体以及设于节点主体两侧的第一电极和第二电极,节点主体包括电流源,第一电极和第二电极之间的距离根据监测任务需求确定,N个分布式节点的工作模式包括直流电阻率法测量和自然电位监测;
在直流电阻率法测量的工作模式下,控制N个分布式节点中的任意一个节点的第一电极和第二电极作为发射电极,N个分布式节点中的其余节点的第一电极和第二电极均作为测量电极进行测量得到电位差,并根据电位差计算视电阻率;
在自然电位监测的工作模式下,控制N个分布式节点中的第一电极和第二电极作为测量电极进行监测,得到电位差。
[0006] 第二方面,本申请提供一种分布式偶极‑偶极电法监测系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。
[0007] 有益效果:本发明提供的分布式偶极‑偶极电法监测方法,将发射与测量节点为分布式设计,观测点位的部署更加灵活,观测范围因不再受导线长度的限制而大大增加,一次供电便可同时测量多个偶极‑偶极观测电位差,且分布式节点避免了传统勘探工作中的跑极工作,显著提升了数据采集效率。此外,由于每个节点均可工作在发射或测量模式,可以根据任务需求灵活地实现多种观测方式,大大提高对监测场地和监测任务的适用性。并且可以同时观测获得视电阻率信息和自然电场信息,适应于地下水调查与地下污染物活动的监测应用场景。
[0008] 在进一步的技术方案中,通过两个工作模式,可主动对地下进行供电实现直流电阻率法的偶极‑偶极测深,也可以实现地表自然电位信号的长期监测,更加适合环境监测任务。
[0009] 在进一步的技术方案中,设置有多测量节点同时工作使得一次供电便可同时测量多个间隔系数下的视电阻率,显著降低了传统直流电法所需的供电次数,提高了测量效率。

法律保护范围

涉及权利要求数量8:其中独权2项,从权-2项

1.一种分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,包括:
布设N个分布式节点,每一分布式节点包括节点主体以及设于所述节点主体两侧的第一电极和第二电极,所述节点主体包括电流源,所述第一电极和所述第二电极之间的距离根据监测任务需求确定,所述N个分布式节点的工作模式包括直流电阻率法测量和自然电位监测;
在直流电阻率法测量的工作模式下,控制所述N个分布式节点中的任意一个节点的第一电极和第二电极作为发射电极,N个分布式节点中的其余节点的第一电极和第二电极均作为测量电极进行测量得到电位差,并根据所述电位差计算视电阻率;
在自然电位监测的工作模式下,控制所述N个分布式节点中的第一电极和第二电极作为测量电极进行监测,得到电位差。
2.根据权利要求1所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述N个分布式节点的布设情况计算装置系数;
所述根据测量得到的电位差确定视电阻率,包括:
根据所述电位差和所述装置系数计算视电阻率。
3.根据权利要求1所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,所述第一电极的电位和所述第二电极的电位满足如下关系式:

式中, 表示第一电极的电位, 表示第二电极的电位, 表示电阻率, 表示供电电流的大小,A表示供电节点的第一电极,B表示供电节点的第二电极,M表示测量节点的第一电极,N表示测量节点的第二电极;
测量节点的第一电极和第二电极间的电位差满足如下关系式:

4.根据权利要求3所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,所述根据所述电位差和所述装置系数计算视电阻率,满足如下关系式:

式中,K表示装置系数。
5.根据权利要求4所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,所述布设N个分布式节点,包括:
在同一条测线上布设N个分布式节点,或者,在测面上布设N个分布式节点。
6.根据权利要求5所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,在同一条测线上布设N个分布式节点时,所述根据所述N个分布式节点的布设情况计算装置系数,满足如下关系式:

7.根据权利要求5所述的分布式偶极‑偶极电法监测方法,其特征在于,在测面上布设N个分布式节点时,所述根据所述N个分布式节点的布设情况计算装置系数,满足如下关系式:

式中, 为旁侧测线与供电测线的间隔数, 为每条测线间的间隔,为第一电极和第二电极之间的极距,n为发射节点和测量节点在x方向上的间隔数。
8.一种分布式偶极‑偶极电法监测系统,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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