一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜及測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前應(yīng)用的高密度電法勘探儀如重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2A、DUK-2B型高密度電法儀、美國AGI公司生產(chǎn)的SuperSting Rl/IP、SuperSting R8/IP等儀器所配用的電纜線均由多根芯線(大于四根)組成，但實際測量過程中只需要4根芯線(供電導(dǎo)線A和B以及測量導(dǎo)線M和N)。由此可見，傳統(tǒng)的高密度電法測量系統(tǒng)使用的電纜線一方面浪費材料，另一方面由于芯線較多，導(dǎo)致電纜線本身的重量較大，在野外勘探過程中顯得笨拙不便攜帶，且收放線不便，應(yīng)用過程中耗時耗力，嚴(yán)重地影響工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜及測量方法，將電纜線中的芯線減少至4根，大幅度減少了電纜線中芯線的數(shù)量，從而降低電纜線的重量，易于攜帶且易于電纜線的布置，能夠極大地提高工作效率。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜，其特征在于，包括分別與主機的高壓發(fā)射端正、負(fù)極相連的A芯線和B芯線，分別與主機的電壓表相連的M芯線和N芯線，所述A芯線、B芯線、M芯線和N芯線均被分成不相連的兩段設(shè)置在連接盒的兩端，且A芯線、B芯線、M芯線和N芯線分別設(shè)置有可連通相同芯線的連接開關(guān)，所述連接盒內(nèi)還設(shè)置有可與接地電極相連的接地金屬片，所述A芯線、B芯線、M芯線和N芯線的一段可通過連接開關(guān)與接地金屬片相連，所述連接盒內(nèi)設(shè)置有與主機相連的、用于控制連接開關(guān)的信號接收器。
[0005]優(yōu)選，所述A芯線、B芯線、M芯線和N芯線以兩行兩列排列方式對稱設(shè)置在連接盒的兩端。
[0006]優(yōu)選，所述連接盒在相同芯線之間設(shè)置有外環(huán)金屬片且在四個外環(huán)金屬片之間設(shè)置有與接地金屬片相連的中心金屬片，所述A芯線、B芯線、M芯線和N芯線的一段通過連接開關(guān)與外環(huán)金屬片或中心金屬片相連實現(xiàn)與相同的另一段芯線或地相連通。
[0007]一種使用上述所述的智能電纜的高密度電法測量方法，其特征在于，包括如下步驟:
501:根據(jù)所需探測精度及探測深度確定接地電極間距及接地電極個數(shù)，以確定所需電纜線的根數(shù)；
502:進(jìn)行裝置的組裝:將每根電纜線的公口與母口順次相連，然后將最外側(cè)電纜線的公口連接到主機上，最后將接地電極與電纜線的接地金屬片相連并將接地電極插入地表的土層中；
其中，初始時，連接盒內(nèi)的各個連接開關(guān)分別與對應(yīng)的外環(huán)金屬片相連，整體線路相連通； 503:通過主機設(shè)置高密度電法測量的裝置類型、電極間距、最大采樣間隔層數(shù)、從始至末信號接收器的編號參數(shù)；
504:主機給信號接收器發(fā)射信號，每次同時發(fā)射4條命令分別由4個不同信號接收器接收，以使4根芯線能夠分別與四個接地電極相連接；
S05:信號接收器接收信號并控制相應(yīng)的開關(guān)，使開關(guān)與外環(huán)金屬片斷開并與中心金屬片連接；
其中，與A、B芯線連接的接地電極與主機、大地形成閉合回路，以提供人工直流電場，M、N芯線通過接地電極、電壓表、大地形成閉合回路，以測量與M、N芯線相連接的兩根電極間的電位差；
506:主機記錄測量電壓數(shù)據(jù)及相關(guān)距離與供電電流強度參數(shù)并存儲，一次測量結(jié)束；
507:主機根據(jù)設(shè)置的裝置類型，給相應(yīng)的信號接收器再次發(fā)射四條命令分別由4個不同的信號接收器接收，如此循環(huán)，直至最后一組數(shù)據(jù)采集完畢為止。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
將電纜線中的芯線減少至4根，大幅度減少了電纜線中芯線的數(shù)量，從而降低電纜線的重量，易于攜帶且易于電纜線的布置，能夠極大地提高工作效率，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的導(dǎo)電性差異，通過對人工施加的地下電場的觀測，研宄地電場的空間分布規(guī)律，用以尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問題?？捎糜趯ふ医饘?、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問題。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中X-X '方向的剖面圖；
圖3是測量時的整體示意圖；
附圖的標(biāo)記含義如下:
1:信號接收器；2:A芯線；3:B芯線；4:M芯線；5:N芯線；6:連接開關(guān)；7:外環(huán)金屬片；8:中心金屬片；9:外接導(dǎo)線；10:接地金屬片；11:電纜母口 ；12:接地電極；13:主機；14:主機母口 ；15:電纜公口 ；16:連接盒。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0011]一種用于高密度電法測量系統(tǒng)的智能電纜，如圖1所示，包括分別與主機13的高壓發(fā)射端正、負(fù)極相連的A芯線2和B芯線3，分別與主機13的電壓表相連的M芯線4和N芯線5，即四根芯線的端部均與主機13相連接。
[0012]所述A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5均被分成不相連的兩段設(shè)置在連接盒16的兩端，且A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5分別設(shè)置有可連通相同芯線的連接開關(guān)6，即連接盒16兩端的A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5不是直接相連通的，而是通過連接開關(guān)6實現(xiàn)左右端芯線的連接和斷開。
[0013]所述連接盒16內(nèi)還設(shè)置有可與接地電極12相連的接地金屬片10，所述A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5的一段(圖1中的左段)可通過連接開關(guān)6與接地金屬片10相連。
[0014]所述連接盒16內(nèi)設(shè)置有與主機13相連的、用于控制連接開關(guān)6的信號接收器1，每根電纜線中在電極連接處均有信號接收器1，每個信號接收器I都有相應(yīng)的編碼，信號接收器I受主機13控制，并控制著與四根芯線連接的連接開關(guān)。
[0015]圖1和2是一種優(yōu)選實施例，即所述A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5以兩行兩列排列方式對稱設(shè)置在連接盒16的兩端，所述連接盒16在相同芯線(相同芯線即位于同一連接盒16兩端的A芯線2與A芯線2、B芯線3與B芯線3、M芯線4與M芯線4、N芯線5與N芯線5)之間設(shè)置有外環(huán)金屬片7且在四個外環(huán)金屬片7之間設(shè)置有與接地金屬片10相連的中心金屬片8，所述A芯線2、B芯線3、M芯線4和N芯線5的一段(圖1中的左段)通過連接開關(guān)6與外環(huán)金屬片7或中心金屬片8相連實現(xiàn)與相同的另一段芯線或地相連通。
[0016]優(yōu)選，在主機13未發(fā)射命令之前，即初始時裝置中的連接開關(guān)6始終與外環(huán)金屬片7相連，整體線路連通。當(dāng)信號接收器I收到主機13發(fā)射的命令之后，四個開關(guān)中的一個連接到中心金屬片8上，并通過外接導(dǎo)線9、接地金屬片10與接地電極12連接。
[0017]每根導(dǎo)線的兩端分別設(shè)置有公口、母口(每根相同芯線的兩端分別設(shè)置有相對應(yīng)的公口和母口)，即圖3中的電纜母口 11和電纜公口 15，可根據(jù)實際探測需要增加電纜線的數(shù)量，不同智能電纜可首尾相連實現(xiàn)電纜線真正的分布式連接方式，其中，不同智能電纜的信號接收器