地面电磁探测（SEP）系统及其在典型矿区的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 地面电磁探测的主要历史进展 1

1.2 地面电磁测深的实践探索 2

1.3 国内外仪器研制现状 3

1.3.1 国外仪器研制现状及趋势 3

1.3.2 国内仪器研制现状 5

参考文献 7

第2章 大功率电磁信号发射机 9

2.1 大功率电磁信号发射机基本原理 9

2.2 大功率电磁信号发射机的研制现状 10

2.2.1 基于励磁方式的大功率电磁信号发射机 10

2.2.2 脉宽调制DC/DC全桥变换器的大功率电磁信号发射机 17

2.3 发射桥的软开关设计 19

2.3.1 吸收电容的选择 19

2.3.2 移相软开关驱动 20

参考文献 20

第3章 分布式电磁采集站 22

3.1 采集站的构架 22

3.2 微弱电磁模拟信号调理 23

3.2.1 带通正反馈高频增益补偿 23

3.2.2 全差分运放电路 24

3.3 信号采集与数据处理 24

3.3.1 多接收机的同步 25

3.3.2 数据抽取 26

3.3.3 基于FPGA的DFT 31

3.4 强干扰下微弱地面电磁信号处理 34

3.4.1 环境随机干扰的同步叠加 34

3.4.2 基于梳状滤波的工频干扰抑制 35

3.4.3 尖峰干扰抑制 38

3.4.4 低频l/f噪声抑制 40

3.5 采集站性能测试与野外实验 41

3.5.1 一致性测试 43

3.5.2 与国外仪器的对比测试 45

参考文献 47

第4章 电场传感器 49

4.1 勘探电场传感器的发展历程 49

4.2 地面电极的原理与结构 50

4.3 地面电极的信号调理 51

参考文献 54

第5章 磁场传感器 56

5.1 磁传感器发展历程 56

5.1.1 感应式磁传感器发展历程 56

5.1.2 磁通门传感器发展历程 57

5.1.3 超导磁传感器发展历程 58

5.1.4 地面电磁测深系统中的磁传感器 58

5.2 感应式磁传感器的研制 59

5.2.1 感应式磁传感器原理 59

5.2.2 感应式磁传感器设计 61

5.3 磁通门传感器的研制 64

5.3.1 磁通门传感器原理 64

5.3.2 磁通门传感器设计 67

5.4 高温超导磁传感器的研制 69

5.4.1 高温超导磁传感器原理 69

5.4.2 高温超导磁传感器设计 72

参考文献 74

第6章 电磁数据预处理 76

6.1 预处理流程 76

6.2 去噪处理 77

6.2.1 方法技术 77

6.2.2 数值试验 79

6.3 地形校正 81

6.3.1 基本理论 82

6.3.2 数值试验 82

6.4 静态校正 86

6.4.1 静校方法 86

6.4.2 数值试验 87

6.5 近场校正 91

6.5.1 基本方法 91

6.5.2 数值试验 91

6.6 MT参数计算 94

6.7 实测数据处理 94

6.7.1 CSAMT勘探实测数据处理 94

6.7.2 MT勘探实测数据处理 96

参考文献 98

第7章 地面电磁数据正演模拟 99

7.1 大地电磁二维正演 99

7.1.1 大地电磁正演模拟理论 99

7.1.2 大地电磁二维正演算例 102

7.2 大地电磁三维正演 104

7.2.1 交错采样有限差分法 104

7.2.2 边界条件 108

7.2.3 解大型线性代数方程组的共轭梯度法 109

7.2.4 三维张量阻抗元素的计算 109

7.2.5 大地电磁三维正演算例 110

7.3 可控源音频大地电磁二维正演 112

7.3.1 2.5维有限元数值模拟 112

7.3.2 一次场计算 115

7.3.3 边界条件 115

7.3.4 稀疏矩阵的CSR存储 115

7.3.5 共轭梯度方程求解 117

7.3.6 其他分量求取 117

7.3.7 2.5维CSAMT正演算例 118

7.4 可控源音频大地电磁三维正演 120

7.4.1 CSAMT正演的基本方程 120

7.4.2 有限长电偶源全空间一维数值模拟 121

7.4.3 二次场计算的交错网格有限差分法 123

7.4.4 三维CSAMT正演算例 127

参考文献 135

第8章 电磁数据反演成像 137

8.1 大地电磁二维反演 137

8.1.1 二维非线性共轭梯度反演方法 138

8.1.2 雅可比矩阵的计算 139

8.1.3 二维反演示例 142

8.2 大地电磁三维反演 143

8.2.1 三维快速松弛反演算法的灵敏度函数表达式 144

8.2.2 求最小构造的目标函数 147

8.2.3 求最小构造的快速松弛反演 148

8.2.4 三维反演示例 149

8.3 可控源音频大地电磁二维反演 153

8.3.1 数据空间反演 153

8.3.2 雅可比矩阵 154

8.3.3 二维反演示例 154

8.4 可控源音频大地电磁三维反演 156

8.4.1 目标函数 156

8.4.2 反演流程 156

8.4.3 三维反演示例 157

参考文献 160

第9章 系统集成实验与典型矿区野外测试 161

9.1 系统总体设计 161

9.1.1 发射机接口 162

9.1.2 采集站接口 162

9.1.3 磁传感器接口 162

9.1.4 收发同步协议 162

9.2 系统集成与室内测试 163

9.2.1 系统参数测试 163

9.2.2 系统功能测试 164

9.3 SEP系统野外探测试验 166

9.3.1 概况 166

9.3.2 系统野外比对试验 169

参考文献 201

第10章 结论和讨论 202

10.1 结论 202

10.2 讨论 204

参考文献 207