一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113866835B

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202111325720.1

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法,目的在于产生不同关断时间的梯形波、三角波,不同脉宽的半正弦波及其组合波形发射电流。发射系统由主控电路、发射桥路、RLC串联谐振电路、无源钳位电路、发射线圈等构成。根据勘探需求设置发射参数,主控电路输出PWM信号经光耦驱动发射系统中相应的开关模块;当发射桥路接通时,在梯形波或三角波关断期间,无源钳位电路给发射线圈提供不同钳位电压实现电流关断时间可控;当RLC串联谐振电路接通时,储能电容给谐振电路供电,产生双极性半正弦波。将时域三波形组合的电磁发射系统应用于基于SQUID的感应‑极化双场探测中,能够克服浅层探测盲区及SQUID失锁问题,提高瞬变电磁法整体的勘探精度。

    一种磁性源多波形组合的瞬变电磁靶向测量方法

    公开(公告)号:CN115128680A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210752160.6

    申请日:2022-06-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种磁性源多波形组合的瞬变电磁靶向测量方法,目的在于对梯形波、三角波、半正弦波及其组合电流波形的探测效果进行分析,进行靶向测量来实现瞬变电磁精细化探测。采用CN‑FDTD方法对电磁波动方程进行离散,将发射电流转化为电流密度,加载到电场控制方程进行含源计算;加源完成后,将电场转化为感应电动势,用磁场控制方程进行无源计算。首先对电流波形频谱进行分析,再采用均匀半空间模型、层状异常体模型和复杂异常体模型对不同电流波形的响应和累积灵敏度分布进行分析,建立靶向激励参数集;根据目标体特征进行精准化靶向测量,对纵向分布多异常体和低阻层下方异常体进行有效测量,解决瞬变电磁法对复杂异常体探测精度低的问题。

    基于神经网络的电性源感应-极化共生效应多参数成像方法

    公开(公告)号:CN115016008A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210485742.2

    申请日:2022-05-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的电性源感应‑极化共生效应多参数成像方法。根据极化介质分数阶模型,将电导率公式代入麦克斯韦方程,推导电性源感应‑极化共生效应公式;根据实验区地质资料,构建不同的电导率、极化率、频散系数和时间常数等参数的极化介质模型并数值模拟,构建样本集;优化选取神经网络的结构和激活函数,训练神经网络并进行性能优化;应用神经网络对电性源感应‑极化共生效应实测数据进行极化介质多参数提取,实现多参数‑深度成像。本发明的目的在于提取极化介质多参数信息,相比传统电阻率成像方法,电导率、极化率成像结果精度更高。

    一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法

    公开(公告)号:CN113866835A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111325720.1

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种时域三波形组合的电磁发射系统及控制方法,目的在于产生不同关断时间的梯形波、三角波,不同脉宽的半正弦波及其组合波形发射电流。发射系统由主控电路、发射桥路、RLC串联谐振电路、无源钳位电路、发射线圈等构成。根据勘探需求设置发射参数,主控电路输出PWM信号经光耦驱动发射系统中相应的开关模块;当发射桥路接通时,在梯形波或三角波关断期间,无源钳位电路给发射线圈提供不同钳位电压实现电流关断时间可控;当RLC串联谐振电路接通时,储能电容给谐振电路供电,产生双极性半正弦波。将时域三波形组合的电磁发射系统应用于基于SQUID的感应‑极化双场探测中,能够克服浅层探测盲区及SQUID失锁问题,提高瞬变电磁法整体的勘探精度。

    一种基于电磁波动方程的CPML吸收边界条件加载方法

    公开(公告)号:CN112285788A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011180385.6

    申请日:2020-10-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于电磁波动方程的CPML吸收边界条件加载方法,采用电磁波动方程作为控制方程并基于有限差分方法进行数值模拟,将整个计算区域分为中心区域和边界区域;在中心区域,求解三维电磁波动方程,得到中心区磁场垂直分量波场;在边界区域,将复拉伸变量代入频率域电磁波动方程,采用CPML吸收边界条件设置复拉伸变量,并将其表达式代入控制方程中,进行整理并频时变换,最后基于有限差分算法进行离散近似,得到边界区磁场垂直分量波场;将中心区和边界区波场叠加获得最终的波场。本发明目的在于克服电磁数值模拟时计算效率低及晚期反射误差大等问题,实现三维时域电磁响应的高效、高精度数值模拟。

    一种基于粒子群优化算法的电导-极化率多参数成像方法

    公开(公告)号:CN110133733A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910347986.2

    申请日:2019-04-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于粒子群优化算法的电导-极化率多参数成像方法,目的在于同时获取地下极化介质的导电和极化信息,提高成像精度。本发明基于柯尔-柯尔模型,获得了梯形波激励下的感应-极化磁场响应表达式,根据理论模型的磁场响应与实测磁场响应构建目标函数,利用超导时域电磁测量的早期、晚期数据分别获得零频电导率和时间常数,二者对粒子群搜索范围进行约束,缩小搜索范围,最终采用粒子群优化算法提取零频电导率、时间常数、极化率、频散系数、深度。本发明相比传统电阻率成像方法,更符合实际极化介质频散传播规律,提高了电导率、极化率的成像精度。

    一种接地网瞬变电磁响应计算方法

    公开(公告)号:CN109085459A

    公开(公告)日:2018-12-25

    申请号:CN201810748058.2

    申请日:2018-07-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种接地网瞬变电磁响应计算方法。本发明首先推导圆形平面或方形平面与方形平面之间的互感计算公式,再利用组合平面与组合平面间互感计算原理计算接地网平面与圆形或方形线圈平面之间的互感。计算主要包括首先将接地网看作是平面网格,将接地网平面S2划分为多个小平面S′2_j(j=1,2,3…m),得到每个平面S′2_j的中心坐标与尺寸参数;将线圈平面S1划分为两个小平面S′1_i(1=1,2),得到每个平面S′1_i的中心坐标与尺寸参数;计算各平面S′2_j与各平面S′1_i之间的互感 利用组合平面与组合平面间互感计算原理计算接地网平面S2与线圈平面S1的互感 将计算得到的接地网与发射线圈之间的互感MTL和接地网与接收线圈之间的互感MRL带入感应电压计算公式计算接地网的感应电压VL。

    基于感应电压微分法的接地网拓扑结构和断点识别方法

    公开(公告)号:CN109061379A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201810748059.7

    申请日:2018-07-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于感应电压微分法的接地网拓扑结构和断点识别方法,目的在于识别接地网的网格拓扑结构和断点位置,为利用瞬变电磁法探测接地网提供一种新的拓扑结构和断点识别方法。本发明首先利用瞬变电磁中心回线装置测量接地网的电磁响应,对于测得的同一时刻的接地网的感应电压响应分别沿x向、y向测线进行偶数阶微分处理,绘制感应电压x向、y向偶数阶微分切片图,得到接地网y向导体和x向导体的位置,最后将偶数阶微分后的x向、y向测线数据合并,绘制感应电压偶数阶微分合成切片图并得到完整的接地网的网格拓扑结构。本发明的目的在于提供一种接地网拓扑结构和断点识别的新方法。

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