[发明专利]实时探测的电法超前地质预报系统及方法

说明书

本发明公开了一种实时探测的电法超前地质预报系统及方法，该系统包括：采集子系统采集主电极和屏蔽电极的电流，通过通讯子系统发送；信号处理子系统对电流进行数字和优化处理，基于处理结果进行电极控制；采集子系统基于电极控制，采集主电极和屏蔽电极的优化电流；信号处理子系统对主电极和屏蔽电极的优化电流进行数字处理；地质自动解译子系统基于主电极和屏蔽电极的优化电流确定视电阻率和百分比频率效应，自动进行实时地质评价，聚焦电极集成系统包括在土仓隔板中心处和盾体焊接两个电极，土仓隔板处的主电极，另一个测量主电极的电流；盾体处的屏蔽电极，另一个测量屏蔽电极的电流。本发明可以实现无人工自动测量和缩短测量评价时间。

技术领域

本发明涉及地质预报技术领域，尤其涉及实时探测的电法超前地质预报系统及方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

盾构机掘进过程中存在强电磁干扰环境，电法勘测(电法勘探是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质(如导电性、导磁性、介电性)和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法)实时较困难，信号采集完成后需占用人工手持主机进行参数设置，才能分析完成实现掌子面(又称礃子面，是坑道施工中的一个术语，即开挖坑道不断向前推进的工作面)前方地质的解释，实现异常地质的超前探测。

发明内容

本发明实施例提供一种实时探测的电法超前地质预报系统，用以解决现有技术对盾构机掘进过程实时勘测较困难和信号采集完成后需占用人工手持主机进行参数设置的技术问题，该系统包括：聚焦电极集成系统、采集子系统、通讯子系统、信号处理子系统和地质自动解译子系统；

其中，聚焦电极集成系统包括在土仓隔板中心处焊接两个电极，盾体焊接两个电极，土仓隔板处的一个电极是测量前方地层的主电极，土仓隔板处的另一个电极是测量主电极的电流；盾体焊接的一个电极作为屏蔽电极，另一个电极测量屏蔽电极的电流；

通讯子系统用于：将主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流发送至信号处理子系统；

信号处理子系统用于：对主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流进行数字处理；

地质自动解译子系统用于：基于主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流确定视电阻率Ra和百分比频率效应PFE，基于视电阻率Ra和百分比频率效应PFE自动进行实时地质评价。

本发明实施例还提供一种实时探测的电法超前地质预报方法，用以解决现有技术对盾构机掘进过程实时勘测较困难和信号采集完成后需占用人工手持主机进行参数设置的技术问题，该方法包括：

采集子系统采集主电极的电流和屏蔽电极的电流；

通讯子系统将主电极的电流和屏蔽电极的电流发送至信号处理子系统；

信号处理子系统对主电极的电流和屏蔽电极的电流进行数字和优化处理，基于处理结果进行电极控制；

采集子系统基于所述电极控制，采集主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流；

通讯子系统将主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流发送至信号处理子系统；

信号处理子系统对主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流进行数字处理；

地质自动解译子系统基于主电极的优化电流和屏蔽电极的优化电流确定视电阻率Ra和百分比频率效应PFE，基于视电阻率Ra和百分比频率效应PFE自动进行实时地质评价；