[发明专利]一种分布式磁共振地下水探测装置及探测方法

权利要求书

1.一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，该装置包括：

激发装置，通过激发发射机产生激发磁场，实现地下水的磁共振信号激发；

多个极化装置，通过分布式极化发射机产生极化场，增强地下水的磁共振信号强度；

空中接收装置，通过吊装在无人机下的阵列式冷线圈传感器以及多通道接收机采集地下水磁共振信号；

无线模块，通过激发装置、多个极化装置和空中接收装置中各自所属的无线模块，共同控制整体分布式探测装置的精确对时以及时序控制；

控制装置，包括第一无线模块、主控及显示单元，主控单元用于配置探测装置工作状态及参数，通过第一无线模块进行通信后，并回收空中装置采集到的磁共振信号数据，并进行显示；

阵列式冷线圈传感器包括阵列式冷线圈传感器外壳，包括上盖和下部结构，用于放置阵列差分线圈和阵列耐低温传感器，液氮灌入后盖上上盖；

阵列差分线圈，由九个圆形差分线圈组成，分别放入阵列式冷线圈传感器下部结构的槽内，用与磁共振信号的感应；

阵列耐低温传感器，与所属的差分线圈连接，也放入阵列式冷线圈传感器下部结构的槽内，用于对磁共振信号的初级放大；

液氮，灌入阵列式冷线圈传感器内部，达到制冷效果。

2.根据权利要求1所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，所述激发装置包括激发发射机、第二无线模块以及激发线圈：

激发发射机，包括激发控制模块和交流激发模块，激发控制模块控制交流激发模块的输出，激发控制模块通过第二无线模块与控制装置通讯，在控制装置控制下，通过交流激发模块在激发线圈上输出激发电流；

激发线圈，通过激发发射机在激发线圈上输出激发电流；

第二无线模块，与激发发射机连接，并与控制装置通信，按照设定时序完成探测任务，同时控制激发发射机的输出参数。

3.根据权利要求1所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，所述极化装置包括：

极化发射机，包括极化控制模块、极化模块以及第二位置解析模块，第二位置解析模块控制极化控制模块，进一步控制极化模块的输出，并通过无线模块接收控制装置控制，在极化线圈上输出极化电流。

4.根据权利要求1所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，多个极化装置组成结构均相同，铺设在不同的探测区域，与控制装置进行通信并受其控制，探测范围继续增大时，可继续增加设置极化装置。

5.根据权利要求1所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，所述空中接收装置包括：

阵列式冷线圈传感器，吊于无人机下方，通过导线与多通道接收机连接，用于地下水磁共振信号接收；

无人机，用于搭载阵列式冷线圈传感器及多通道接收机，在探测过程中，按照规划的测线，实现上述探测仪器的快速移动；

多通道接收机，包括接收控制模块、接收模块、以及第一位置解析模块，第一位置解析模块控制接收控制模块，进一步控制接收模块，多通道接收机与阵列式冷线圈传感器连接，采集阵列式冷线圈传感器获取的磁共振信号并保存；

第三无线模块，与多通道接收机连接，控制多通道接收机的采集参数，同时与控制装置双向通讯，受控制装置控制，并将获取的磁共振信号传输至第控制装置。

6.根据权利要求3或5所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于，

位置解析模块的位置解析过程包括：

位置解析模块开始解析阵列式冷线圈传感器与每个极化线圈的相对位置，当阵列式冷线圈传感器处于对应极化线圈的作用范围时，该位置的极化发射机和多通道接收机进入待输出状态，不在该位置的其他极化发射机继续待机。

7.按照权利要求1所述的一种分布式磁共振地下水探测装置，其特征在于：

激发发射机中，产生所需的交变电流为1A-400A，持续时间为10-80ms；多个极化发射机的极化电流均为200A，持续时间为4-8s；多通道接收机采集时间为1000ms。