[发明专利]天然电场探测用电缆探针组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于天然电场探测的电缆探针组件，采用分段式电缆探针结构，可多段有序连接使用，且对所有连接探针、电缆具有自检功能。

背景技术

天然电场探测是指以地球自身交变电磁场作为场源，测量其交变电磁场通过不同介质在地表产生的电场分量，并对测量信号进行特征提取与分析，以研究探测区域内地质构造的地球物理勘探方法。地壳由不同的岩石、矿体以及各种地质构造所组成，它们具有不同的导电性、导磁性、介电性和电化学特性。天然电场探测就是利用这些不同特性对采集的信号以此来研究地质特征。与其他类型的电法勘探相比，此法操作简单、成本较低、精确度较高，被广泛应用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题等，是一种十分有效的地球物理勘探方法。

现有的天然电场探测中，一般是“探针+电缆+仪器”探测方式，探测仪器通过探测电缆与探针相连以接收探针获得的地表每个测点的电磁场信息，每个测点信息的获取至少需要2根探针，通常称探针与探针之间的距离为“极距”、测点与测点之间的距离为“点距”，极距大小取决于勘查纵深范围要求，而点距大小决定了勘查的平面精度。现有方法的实际探测工程中，为得到满足要求的极距和点距，需频繁移动探针或布置大量的探针和探测电缆（或探针与仪器的连接线），存在以下不足：（1）效率低对于仅配2根探针的仪器，采集一个测点的数据只需几秒到几分钟的时间（因探测深度不同而不同），而移动探针并布置好一个测点往往需要几十分钟；（2）工程量大对于配置多探针的仪器，每探针在满足极距和点距要求的同时还需布置一根与仪器的连接线，布线繁琐且工程量大；（3）抗干扰能力差现有的探测方式中，仪器与探针的连接大都采用普通导线，易受探测环境的电磁干扰而导致探测数据无效；（4）探测数据的时空差异大现有探测方式需逐个测点进行数据采集，测点之间采集数据的起始时刻相隔较长，造成各测点数据取样时的时空条件不一，增加了后续数据分析与解释的困难；（5）无连接自检功能在现有的探测中，探针是否与探测电缆连接、探测电缆是否开路，仪器全然不知，导致了探测过程中存在许多的不确定性因素。

天然电场探测方式的特殊性、探测环境的复杂性以及成本控制对探针、电缆的性能都有较为严格的要求：探针必须对于电磁场信号十分灵敏，能准确获得有效信号，同时必须具有优良的抗干扰性以获得真实信号；电缆必须方便易携带，在实际使用当中操作简单，且必须符合成本控制的要求，有较高的性价比；探针、电缆的优良与否对于电磁波信号的优良与否具有十分重要的意义。基于现有探测方式的探针、电缆多为一线一探针形式，探测效率较低，且携带不便、布线方式较为复杂、抗干扰性能较差，难以满足探测装置日益提高的性能要求。因此，开发一种能够适用各种探测环境、布线灵活、抗干扰性强的电缆探针组很有必要。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种用于天然电场探测的电缆探针组件，它采用分段式电缆探针结构、连接探针与探测仪器，可多段有序连接使用，且对所有连接探针、电缆具有自检功能；其结构简单且便于携带，并具有较强的抗干扰性，与配套的探测装置连接使用能获得较真实的电磁波信号。