[发明专利]一种多场源电阻率层析成像测量系统和方法

说明书

本发明公开了一种多场源电阻率层析成像测量系统和方法，该系统包括：场源电极组件，包括多个场源电极，用于向目标区域的目标体输出场源信号；电位电极组件，包括多个电位电极，用于反映场源信号对目标体产生的作用，得到测量信号；电流测量组件，与场源电极组件连接，用于激发场源电极组件输出场源信号；电位测量组件，与电位电极组件连接，用于接收测量信号，并将该测量信号转换为电位信号输出。本发明改善了场源电极和电位电极之间的能量照明度和照明方向，可以使用更少的场源激发次数，在更短的时间完成数据测量，从而极大地提高了工作效率，更好地实现实时监测。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种多场源电阻率层析成像测量系统和方法。

背景技术

地球物理勘探方法可以分为重力方法、磁法、地震方法、电法勘探。本发明涉及的是地球物理勘探中的电法勘探领域，电法是利用研究区地下介质的导电性差异来进行勘探的方法，是应用到工程领域较为广泛的方法之一，例如：利用电法确认施工区域是否有空洞，干旱地区的找水工作，地下水的污染物调查等。

目前的电法勘探技术(包括高密度电阻率法)都是采用单个电极作为场源，观测电极依次接收。这种方法的缺点在高密度电阻率法上已经逐渐地显现出来了，在观测区域较大，观测电极较多时，需要的时间会大幅度增加，使用这种单个电极激发，单个电极接收的方式非常的费时费力。虽然现在多通道接收电法仪器已经开始应用，但是对于需要在短时间内完成的测量，并对目标区域进行实时监测的任务仍旧十分的困难，如在工程监测、实验室测量中，要测量岩石压裂过程中的电阻率变化，需要一种能在瞬间完成大量数据采集的方法与装置，现有的方法与装置无法满足这一要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多场源电阻率层析成像测量系统和方法，用以解决在短时间内完成数据观测的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多场源电阻率层析成像测量系统，该系统包括：场源电极组件，包括多个场源电极，用于向目标区域的目标体输出场源信号；电位电极组件，包括多个电位电极，用于反映所述场源信号对所述目标体产生的作用，得到测量信号；电流测量组件，与所述场源电极组件连接，用于激发所述场源电极组件输出所述场源信号；以及电位测量组件，与所述电位电极组件连接，用于接收所述测量信号，并将该测量信号转换为电位信号输出。

优选地，该系统还包括：自由控制模块，连接至所述电流测量组件和所述电位测量组件，用于根据预先设定的信号生成相应的控制信号，从而对所述电流测量组件和所述电位测量组件的操作进行以下控制：

对所述电流测量组件向所述场源电极组件输出的激发信号进行控制；和/或通过所述电流测量组件对所述多个场源电极进行电极转换并同时通过所述电位测量组件对所述多个电位电极进行电极转换。

优选地，该系统还包括：自适应信号生成组件，连接在所述自由控制模块与所述电流测量组件之间，用于根据所述控制信号中的状态控制信号对所述电流测量组件向所述场源电极组件输出的激发信号的激发状态进行控制；以及电极开关选址电路，连接至所述自由控制模块，并同时连接至所述电流测量组件和所述电位测量组件，用于根据所述控制信号中的转换信号来通过所述电流测量组件对所述多个场源电极进行电极转换并同时通过所述电位测量组件对所述多个电位电极进行电极转换。

优选地，所述自适应信号生成组件为数字调压信号发生器，用于根据所述状态控制信号控制所述激发信号为特定波形信号；和/或所述电位测量组件为多通道并行采集卡，用于在所述电位电极组件包括多个电位电极的情况下，同时获取所述多个电位电极的电位信号。