中国地球物理学会铁道分会

地球物理检测设备简介(湖南岳阳奥成科技有限公司)

地球物理检测设备简介

微地震监测系统

国内外研究概况

国外，很早就开始研究微地震技术，近10年来，由于数字采集技术、电子微处理器、数据智能处理与分析方法以及结果的可视化技术突飞猛进的发展，针对该项技术的仪器也得到了迅速发展，使微震监测技术在矿山安全监测方面开始得到广泛应用，在解决岩体破裂空间分布特征、预测瓦斯突出与突水、岩煤面附近稳定性方面作出了重大贡献。目前，该技术正被开发为国外矿山重大灾害监测管理的一门标准技术。

国内，开展微地震技术研究起步较晚，应用的领域主要在矿山岩爆、冲击地压方面应用，其它领域应用较少。微地震监测设备设备单一、陈旧，大多监测设备都安装在地面上，且通道少、带宽小、精度低、规模小，还没有较成熟的成套系统设备。而近年来微地震技术的应用逐渐增强，而国内配套的设备又稀缺，故开展微地震监测仪系统的技术研究具有非常重大的意义。

系统设备介绍

岳阳奥成科技有限公司推出的HX-WZ-01型微地震监测仪是国内最早推出具有完全自主知识产权的微地震监测系统的公司，该系统包括高灵敏度传感器、数据采集站、GPRS无线数据传输设备、短信报警系统、地面数据采集处理系统、事件数据定位综合分析系统。单个数据采集站可通过内置网络设备与多个数据采集站相连，整套微震监测系统最多能连接32(32*8=256)个数据采集站。数据采集站是整套系统的核心，其主要由数据采集模块（ 8个通道）、网络传输模块、时间同步模块组成。整套系统采用分布式网络拓扑结构，利用以太网将数据采集站和控制系统连成一体，同时可以通过无线数据传输模块远程管理系统设备的运行。该系统是一套集硬件、软件于一体的大型预警系统。具有低功耗、高信噪比、操作简单等特点。

系统工作原理

大多数弹脆性材料在外界应力作用下，其内部将产生局部弹性能集中，当能量积聚到某一临界值后，会引起微裂隙的产生与扩展，并伴随有弹性波或应力波在周围岩体中的快速释放和传播。传感器接收到原始的微地震信号以后将其转变为模拟电信号，发送到微地震监测系统的数据采集站，软件再将此电信号转变为数字信号并通过网络传给数据采集计算机，经过运行在数采计算机上的软件对原始数字信号的加工处理后再传入分析计算机，经过分析计算机运行的软件便可以对微地震信号进行多方面的处理和分析，实现对微地震事件的定位、事件原始参数的计算、传感器位置的较正、破坏趋势的跟踪等处理，并可以对微震事件在三维空间和时间轴下进行实体演示，其原始数据和处理文件也将会实时显示。

系统主要组成部分：传感器，数据采集模块，数据综合处理系统

微地震监测系统系统网络拓扑结构图（串联，并联）

微震监测系统设备突出特点：高精度、超高强度传感器；多通道24位数据采集模块；内置GPS同步模块；高精度时钟同步模块；GPRS无线数据传输模块；系统集成度高、稳定可靠；小型、轻便、耐震、低耗能。

微震监测系统软件突出特点：实时、连续地采集现场各种信号数据，并对数据记录、保存多天，远程用户可通过网络查看、分析和处理原始数据；自动记录、实时显示并永久保存微震事件的原始数据；利用软件的滤波处理器、阈值设定和带宽检波功能等多种方式，修整事件波形并剔除噪声事件；系统采用震源的自动与人工双重拾取，可进行震源定位校正与各种震源参数的分析，提供可视化三维界面，实时、动态地显示产生的微震事件的时空定位、震级与震源参数等信息；

利用批处理手段可处理多天产生的数据信息。

数据采集模块：数据采集模块提供24位模数转换，此模块面向网络、低耗能、数字化，能够在局域网或远程无线网络进行独立或多个终端运行。较高的准确率，可对低频微震事件进行采样，采样频率范围大，最高可达50kHz（24us）。包含有多种传感器，包括微震信号检测、环境参数（温度、湿度）等，其内置GPS时间同步模块。它通过局域网或远程无线网络，采用单独或多站点配置运行，对地震波网络实施实时监测。微震数据采集系统与数据处理可视化软件进行无缝结合，形成微地震监测系统。

数据采集模块主要特点：小型、轻便、耐震、低耗能；多通道24位模数转换；最高采样率可达50kHz；使用地震检波型和加速度型传感器；连续与(或)触发记录标准以太网；TCP\IP协议自动传导；以太网、RS-232、调制解调器；内置时间同步模块；数据存储可选HDD或USB。

数据采集模块技术指标：

通道数：8通道差分输入

自检：仪器通道、传感器接入是否正常

放大倍数：1/8,1/4,1/2,1,2,4,…,128

位数：24位

采样率：最高可达50kHz

带宽：0—0.47采样率

动态范围：118dB@50kHz

输入阻抗：20K，0.02uF

输入电压范围：最大±36V

功耗：4W

传感器

新产品提供规范标准的加速度型和检波型传感器。传感器的耐震、不透水和不锈钢材质能抵挡恶劣的工作环境。能提供在孔或板类装置上同时安装单轴和三轴加速度度型传感器。目前传感器在大尺度空间布置中多采用立体空间布置方法，即传感器在一个空间内均匀布置开来。利用此种布置方式，使用单轴传感器亦可实现空间定位测试。对一个测点讲，三轴传感器可以同步采集一个位置的X、Y、Z 三个方向的震动数据，但从精度分析，要略低于采用立体空间布置方式的单轴传感器。

各种传感器主要特点

单轴加速度型传感器：经济型安装，可重复使用，对微震事件进行精确定位

三轴加速度型传感器：获取三维定位数据，除对微震事件进行定位外，还可依此计算出微震事件的震级大小和其它大量离子源参数

单轴地震传感器：低频率工作，很适合于某些软岩中的应用以及捕捉大地震事件

三轴地震传感器：专业应用于区域性监测和监测该区域的大地震事件，能很好的修正高频率加速计

传感器技术指标：

单轴传感器指标：

自然频率(Hz)：10±5%

线圈电阻(Ω)：3500±5%

灵敏度 (V/m/s ):100

谐波失真(%)：≤0.2

最大限位(mm)：2

适用温度(℃)：-40～+70

GPS同步模块

型微地震监测系统由多个采集单元构成，各单元通过网络连接，时间同步是非常重要的。采集单元内部的数据采集模块集成了GPS功能，用于模块间同步计时。当插上GPS天线，接收到GPS时间信号，模块之间使用GPS时间进行同步计时，不需要外部输入，如果GPS无信号，则需要外接同步定时模块进行时间同步。

内置GPS同步模块参数：

位置精度：10m,2D RMS

高度精度：<35m

速度精度：0.1m/s

时间精度：百万分之一秒（1us）

格式：WGS-84

时钟同步模块

大型微震系统中，各数据采集模块采用网络拓扑结构相连，时间同步必不可少。

GPS模块和时间同步模块用于同步系统中所有采集模块进行同步。

有GPS信号时，系统通过内部集成的GPS模块进行时间同步。

无GPS信号时，系统通过时间同步模块(模块内部产生精准同步信号)并通过光纤传输进行同步。使整个系统同步。

时钟同步模块技术指标

输入接口：1x光纤口，ST接口, 3x I/O，用于外部同步信号输入。

输出接口：1x光纤口，ST接口, 1x I/O，为采集模块提供同步信号输出。

光纤传输距离：15Km(单模)。

同步方式：

GPS方式：当时间同步模块可以接收到GPS信号时，时间同步模块采用GPS标准时间信号同步。

外部同步信号：当外部可以提供同步参考时，同步信号则由外部产生。

自产生方式：自己产生同步时间信号。

同步精度：所有方式产生同步时间精度均为百万分之一秒。

其他传感器输入接口

用于接斜度、压力、温度等传感器

位数：16位

通道数：4通道差分输入，也可通过设置成8通道单极输入

采样率：最高可达1MHz

输入电压范围：0—5V

数字输入/输出通道：8个I/O用于控制外部声发射源、地震发射源。

网络传输模块

用于远距离、大型系统组建网络传输

2个单模单芯LC接口的千兆光纤网络口，使用光纤传输，最远可达80km

8个10Base/100BaseTX以太网RJ45口，用于短距离网络传输，最远距离120m

用于数据传输及参数设置

标准以太网接口

支持0Base/100BaseTX以太网、极性自动切换

GPRS无线数据传输模块

GPRS无线数据传输模块是利用手机蜂窝式网络传输数据（手机信号覆盖）。

我公司开发的GRPS无线数据传输模块，实现了用户远程管理微震监测系统，包括重启、自检控制、故障检测等功能。

微震系统通过GRPS无线传输模块把微震事件、故障信息通过手机网络传回远程设备。

支持通用四频GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz

支持双SIM通讯冗余

支持10/100/1000 Mbps以太网、极性自动切换

内置 WDT (看门狗功能)

短信报警系统

微震监测系统把个人手机引进通信网络，实现短信报警系统，使得井下传上来的数据通过GPRS网络可以把事故前兆情况或事故发生情况发送到个人手机上。该系统主要功能：

1、管理监测系统：可以通过短信管理系统，系统也可以将运行日志状态信息发送到个人手机，让相关人员实时了解系统运行状况。

2、报警规则定制：震级或震源能量达到多少值时发出报警信息，报警规则可以采用人机交互形式根据实际情况自行设置。

微震监测实时数据采集软件

微震监测数据采集软件通过网络的方式，与各数据采集模块建立连接。该软件可以远程配置数据采集模块、设备自检，控制模块的启动、停止采集，实时接收各模块的数据并对各模块的数据进行同步处理，自动存储、显示，然后对数据进行分析拾取事件数据并永久保存微震事件数据。

软件主要特点：

1、采集模块通道检测、传感器检测

2、实时、连续地采集现场产生的各种信号数据，并可以将采集到的数据记录、保存多天

3、自动记录、显示（实时动态显示、日记录显示）

4、实时处理现场信号数据，拾取事件，并永久保存微震事件数据创建数据采集模块，模块参数包括名称、通道数、通道名称、增益、三维坐标、IP地址、端口号等。

工程参数配置，包括原始数据存储路径、事件数据存储路径、采样间隔、拾取事件的各项参数等。数据采用分块实时显示方式，拾取到事件时波形曲线显示为红色加粗。数据采用日记录方式显示，数据曲线表示接收到信号强弱变化并在拾取到事件的时刻用蓝线标记。

微震监测事件定位分析软件

微震监测事件数据分析软件用于查看分析采集软件拾取的事件数据，提供多种方式修整事件数据，包括剔除直流、频谱滤波、噪音剔除等功能。该软件还提供可视化三维界面，实时、动态地显示产生的微震事件的时空定位、震级与震源参数等信息。

软件主要特点：

1、传感器坐标参数的编辑

2、多种数据编辑，包括剔除直流、滤波频谱分析、剔除噪声事件

3、事件初至提取：手动、自动提取，以及批量数据自动提取功能

3、提供多种定位算法（包括Geiger定位、区域搜索法等），同时提供手动、自动定位，以及批量事件定位功能

4、提供交互式方式对事件进行定位以及统计分析

事件数据浏览，重新拾取事件到达时刻，鼠标移动查看当前道的参数，包括三维坐标、能量值、时间。

坐标参数列表，允许用户修改传感器三维坐标、灵敏度、波速，提高事件定位准确率。

事件数据频谱滤波分析，滤波方式包括高通、低通、带通、带阻四种方式，可以选择单道或多道同时进行分析。

事件定位分析，软件提供多种定位方法，包括Geiger定位、联合定位，实时显示定位信息。

事件定位三维显示，观察事件的分布状况，滚动过鼠标来从不同的角度观察三维效果图。

事件统计分析，可以分天、月、年来分析事件的分布和变化情况，进一步对监测区域的变化进行分析。

总结及改进微地震监测仪与国内外同类产品相比，具以下技术优点：

1.数据采集台站集成化程度高，使其与控制系统的连接更加简单可靠。

2.仪器事件记录、报警系统和无线传输系统均根据仪器预设的相应参数自动控制执行。

3.多种同步方式，包括GPS同步和时间同步模块。。

4. 实时、连续地采集现场产生的各种触发或连续的信号数据，并可以将采集到的数据记录、保存多天，允许用户查看并随时重新处理从远程站点采集到的数据。自动记录、显示并永久保存微震事件的波形数据。

5. 可导入待监测范围内的矿体、巷道等几何三维图形，提供可视化三维界面，实时、动态地显示产生的微震事件的时空定位、震级与震源参数等信息，并可查看历史事件的信息及实现监测信息的动态演示。

综上所述，微地震监测仪系统设计合理，采用了最新的电子技术，性能稳定，集成度高，软件系统功能丰富，设备操作简单，是目前国内外集成度较高的微地震监测设备。

基于网络的电法测量系统

概述：电法勘探是勘探地球物理学中的一个重要分支，是电学、电磁学、电子学及电化学在解决地震找矿及地质学问题中发展起来的一门应用科学。电法勘探是变种和分支最多、应用面最广的方法，它的发展水平和工业生产技术、社会经济状况以及其他学科的技术进步密切相关．随着现代物理学、电子学、计算机和信号处理技术的突飞猛进的发展，电法测量无论在仪器研制，或是数据采集、处理技术与反演、解释方法的研究，都融合了当代先进的科学理论和高新技术。

现有的电法测量和层析成像系统仍存在一些不足：

仪器设备笨重；

集成度不高，部件较为分散，件数太多，接插件太多，一定程度上影响了系统的可靠性；功能单一，一套设备适用于测量方法少；操作不便，许多仪器采用单片机显示方式，响应速度慢；数据采集效率低；不能很好的满足3D勘探需求等等。

技术改良策略：1、基于网络控制技术的阵列电极技术

2、设计基于网络控制技术的新型电法测量系统

基于网络控制技术的节点电极

在上个世纪70年代，有人借鉴地震勘探的台阵技术和成像方法，提出阵列电极思想，并发展成为层析成像(Resistivity Tomography)理论；90年代，该理论取了突破性进展，电法勘探遂放弃了延续了约百年的传统的４极人工测量方式，走上

了在观测技术上采用阵列电极(Array Electrode)技术的在数据处理上实施了电率成像技术的发展道路电阻率层析成像系统是在阵列电极技术的基础上发展起来的，这是一种多道电法勘探装置；主要有电极转换器、测量主机、控制软件、阵列电极、和电缆系统５部分组成。

现有的高密度电法电极转换器的特点是：测线的所有电极都直接与电极转换器的入口相连接，转换器与测线的连接和控制都是并联结构，母线是(Ａ、Ｂ、Ｍ、Ｎ）４条线，转换动作由CPU发出并行控制码，通过并行接口电路驱动阵列组中的开关部件，达到不同电极、不同极距的切换。由于开关转换器及线缆本身存在的一些电气特性的限制，这种方式只适用于较小规模组态和低压供电的多道电法勘探系统。

网络控制技术的引入使新型多功能电法勘探系统设计得以实现，主要创新体现在将电极切换和通讯等功能分布在网络节点电极上。其设计思路来源于现代工业远程网络监测的控制模式。基于网络控制技术的节点电极融合了层析成像系统和网络控制技术的特点，实现了电法勘探的数据采集的又一次创新。

基于网络控制技术的节点电极

网络电极集成了微处理器芯片、通讯模块、电极控制等模块于一体。智能电极和主机形成主从关系，接收主机指令，完成电极工作方式设定等功能。

系统组成介绍

基于网络控制技术的电法测量采集系统由仪器主机、测量大线、智能电极三部分组成，采用主从网络拓扑结。

智能电极

主机主要由电源供电控制及监测部分、中央处理器及液晶显示存储部分、高压产生部分、信号采集部分、RS-485总线通讯部分等五大功能部分组成

HX-GMD-01A高密度电法仪主机

电源供电控制及监测部分主要是从以下几个方面进行电源管理：

1、当外部输入电源电压过低，不能够满足这个系统工作需求时，通过可视化指示输入电源电量过低；

2、当系统工作时超过仪器设定的功耗时，电源管理系统将自动切断系统中主要供电部分，并自动检测哪个部分出现问题，并及时进行报警，提示出现问题的原因及解决问题的方法，从而有效的保护仪器，免于仪器损坏；

3、当仪器长时间不操作时，仪器将自动切断主要供电部分，使仪器进入低功耗模式，以延长外部电源的使用时间，增长仪器的使用寿命。

高压产生部分

高压产生模块可以长时间提供稳定的600瓦输出。最高提供电压为600V/1A，最小输出为100V/6A。此部分具有完善的散热系统与过流，高温保护功能。

信号采集部分

信号采集部分采用多级滤波机制使信号噪声降低到最小，可以达到大于20Hz时，噪声抑制超过100dB,对于50Hz工频抑制达到120dB。并采用了超高精度24位AD，保证信号测量精度。测量误差小于1%。

RS-485总线

RS-485总线是工业常用的总线方式，具有抗干扰强、传输距离远等优点。本系统采用的RS-485总线，在不加中继站的情况下，最远距离可以达到1200米。而且各节点具有自检与保护功能。

中央处理器及液晶显示存储部分

此部分采用松下公司的CF-18笔记本电脑。CF-18是松下公司推出的经过严格检验的符合美国军标的军用产品，具有十分出色的野外工作能力。

测量大线

测量大线采用8芯双绞线。所有的智能电极切换开关都已经集成到测量大线中。测量大线接头采用快速防水接头，保证各大线间良好连接。

测量方式

测量大线上所有的智能电极控制节点都有唯一的地址编码。所有的大线均可连接到主机或者连接到其它测量大线的尾端。仪器主机通过RS-485总线连接测量大线上的各个节点并检测节点连接状态，仪器可以禁止或使用某个节点。仪器主机发送命令到各节点，节点接收到命令并控制A、B、M、N极的断开与连接。电压信号传回仪器主机，然后经过滤波采集，传回上位机，上位机解析并显示。

系统的主要技术指标

测量模式：视电阻率、电阻率、自然电位、极化率、电池电压、

高压电源电压、长时间监测地下电阻率随时间变化

动态范围：140dB

分辨率：小于30nV

显示屏幕：12.1英寸彩色显示

输出电流：最大6A

输出电压：1200Vpp

输出功率：600W

测量范围：±15Vpp

输入增益范围：自动

输入阻抗：≧300Mohm

IP测量方式：时间域极化率（M）测6个时段并存储

IP发射电流：正、停、负、停

IP周期：0.5、1、2、4、8、12、16s

自动补偿自然电位：在测量中自动消除自然电位

噪音压制：频率＞20Hz时，优于100dB，50Hz下优于120dB

测量精度：优于1%

IP测量时间精度：大于10us

开展工作装置：Shlumberger，Wenner，dipole-dipole，pole- dipole，pole- pole等所有任何装置。

操作系统：XP 中文版

数据存储：512G

自动滚动：测量装置自动滚动

工作电源：12V汽车电瓶，内置节电设置

工作温度：-30℃-60℃

重量：14Kg(仅仪器主机)

系统特点

系统的集成度高。系统工作是仅需要一个12V的汽车电瓶就足够，不再需要外接高压发生箱和电极转换开关箱，减少了系统的连接部件，提高了系统的稳定性；

轻巧，方便。一根8芯电缆连接无数个智能电极，网络程控，自动切换；

独特工艺保障高精度和高稳定性，自动检错警示和记录。可以做检测电缆及电极开关，以及接地电阻检测；windows友好界面，实时显示接收道和发射道的时间过程；12.1英寸高清TFT，即使在强烈阳光下也可以清晰查看；实时显示失效道并可随时补测或统一进行补测；具有硬件、软件双重压制干扰噪声功能；实现２Ｄ和３Ｄ电法测量．由于每个数字电极都有一个地址，野外测量布线灵活。

总结

基于网络控制技术的电法测量系统融合了其他学科的最新发展，借鉴了现代工业网络监测的设计理念，在电法勘探数据采集方面获得突破，从而使得电法测量系统轻便化、自动化、数字化、高效化、多功能化发展。由于采集参数多、数据量大、信息丰富，勘探的准确性将大大增强，能够更好的满足物探工作的需求。综

上所述，基于网络控制技术的电法测量系统设计合理，性能稳定，操作简单，是国内外较为理想的电法测量设备。

钻孔电视成像仪系列

智能钻孔电视介绍

钻孔成像设备以图片或视频的方式直接提供孔壁的图像。结合数字图像处理技术、得到的图像数据不但可以用于定性地识别钻孔内的情况，还可以被用来定量地分析孔中的地质现象。它以视觉获取地下信息，具有直观性、真实性等优点，广泛应用于地质勘探和工程检测中。

发展历程：钻孔成像技术的发展经历了三个阶段：钻孔照相（BPC）、

钻孔摄像（BVC）和数字式光学成像（DBOT）

第三代数字化全景钻孔摄像系统存在的问题：

1、图像的清晰度不够

2、图像的分辨率不够，放大后马赛克现象明显

3、进水、防雾等问题

4、不能用来观察孔底的情况

5、不能用来检测大钻孔，

钻孔口径超过110mm以上的孔，检测效果差

6、水平孔、斜孔的检测效果差

7、配套处理软件不完善、升级缓慢

适用范围：各类水平孔、倾斜孔、天顶孔；各类浑水孔

各类大孔、超大孔，直各类垂直孔,钻孔直径：30mm-110mm直径110mm-300mm以上；各类深孔，孔深>400米

HX-JD-02新型钻孔电视介绍

针对上述等问题，岳阳奥成科技在第三代钻孔电视基础上，一一进行升级与改良，设计并生产了HX-JD-02新型钻孔电视。

组成部件与配件：

主机，电机，深度计数器，绞车，

三脚架，各类垂直孔、水平孔、倾斜孔探头，

探头居中器，接沙筒，超大孔配件，

水平孔推进竿及配件，速效净水试剂等。

组成部件与配件：

各类探头——Φ63mm探头（标配）Φ50mm探头（选配，）提供并定制400m-1000m深井产品。提供并定制Φ110mm以上超大钻孔产品

绞车——100米微型绞车、200米标准绞车、400米绞车

水平推进竿

接沙杯、居中器、浑水罩、大孔探头

主要技术指标和特点

产品特点：

1：1成像，无拉伸，无数据丢失(实测数据)

开放式镜头，图像清晰，色彩逼真

方位角准确，精度达0.1°

电机自动提升、下放，速度可达3m/s, 省力，快捷

组合开放式光源（前照灯+边照灯）

高效智能图像展开算法，无缝拼接，无百叶窗现象

集360°全景成像、全井壁录像一体

多媒体专用主机，高速处理

适合各类恶劣环境(西藏、内蒙)

配套软件介绍

仪器采集软件功能：全井壁数字图像实时采集、展开拼接、自动存储，钻孔录像视频实时采采集与自动存储，深度、方位角实时采集自动存储。

处理软件功能：全井壁数字图像处理，平面展开图还原成立体柱状图、3D虚拟岩芯，倾角、产状分析与测量、裂缝分析与测量等，分段输出JPG、BMP图像，打印输出，生产报表、导入Word, PDF等。

钻孔录像：钻孔录象与全井壁数字成像一体

处理软件：数据导入与显示，3D虚拟岩芯，倾角、产状、裂缝分析与测量

钻孔录像视频回放自动导出数据报表

实测数据各类垂直钻孔检测效果

各类110-250mm大孔检测效果

深孔检测效果

各类水平孔、倾斜孔、天顶孔检测效果

全高清智能钻孔电视成像仪

水上地震勘测成套设备

地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油、天然气资源、固体资源地质找矿的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。

水上地震勘探工作原理：由于机械波在海水、砂层、岩石中的传播速度不一样，人工激发的地震波传播至不同地层界面时会发生发射，通过仪器接收这些反射波，再进行全面分析、处理、计算，可得到各地层的特性，从而知道海底地质特征。

设备组成：电火花水上发射震源（快速、慢速）；水上高分辨率地震仪；配套北斗GPS定位系统；配套水听器；配套发电机、水泵

设备用途：海上工程、海洋地形研究；湖泊与江湖地震勘测；口岸与港岸地震勘测；内陆水利工程

设备特点：1、震源发射能量大，发射稳定；2、充电时间短，连续快速放炮；3、地震仪精度高，采样间隔可达8us；4、反射剖面彩色密度图实时显示；5、GPS系统实时记录位置信息。

技术参数

实测资料

钻孔电磁波仪介绍

地下井间电磁波层析技术（CT）是20世纪80年代发展起来的一门新技术，它将医学CT的原理成功地运用于地学中，依照电磁波在地下有耗介质中传播规律及一定的物理和数学关系，反演透视剖面上的物理参数的分布，最后以图像的形式表现出来。自六十年代初期在我国开始研发以来，经过50年的实践，无论是方法理论基础，仪器研制，工程应用都已经完全成熟。钻孔电磁波仪也先后经历了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型，我公司认真分析总结各类老型仪器优缺点，虚心采纳了各工程单位意见，成功研制出了HX-JDT-02型井下无线电波透视仪。

钻孔电磁波仪组成与介绍

HX-JDT-02B型井下无线电波透视仪全貌

现场布置：

三大组成部分：

电磁波层析成像系统主要由发射机、接收机和数据采集控制显示3部分组成。

发射探头将直流电能转换成高频电能，然后送至天线辐射电磁波。接收探头将接收天线送来的微弱信号进行放大，然后转换成直流电压，AD采样将数值送到地面主控机。主机接收并实时显示数据列表和曲线。

接收机：1、地面主控机向接收机发送测量模式控制字，扫频模式或点频模式。2、地面主控机向接收机发送起始频率、终止频率及扫频间隔。3、地面主控机向接收机发送开电源命令。注意：扫频模式时必须同步，如果不同步，接收机将不能够接收到数据。4、所有参数检测设置完成后，接收电路把A/D值通过串口传回地面主控机，主机按照对数关系及放大倍数计算出天线真实接收的值记录并显示在屏幕上。

井下无线电波透视仪系列

接收机：

1、地面主控机向接收机发送测量模式控制字，扫频模式或点频模式。

2、地面主控机向接收机发送起始频率、终止频率及扫频间隔。

3、地面主控机向接收机发送开电源命令。

注意：扫频模式时必须同步，如果不同步，接收机将不能够接收到数据。

4、所有参数检测设置完成后，接收电路把A/D值通过串口传回地面主控机，主机按照对数关系及放大倍数计算出天线真实接收的值记录并显示在屏幕上。

发射机：

和接收机一样，地面主机与发射机也通过串口进行通讯，参数的设置与接收机的一样。频率产生部分产生了ASK波形后经过缓冲级的阻抗变换后送到宽带功率放大级进行功率放大，然后通过偶极天线辐射出去。

数据采集与显示：

HX-JDT-02型井下无线电波透视仪

应用铜、铬、多金属矿探测；水文工程；溶洞检测；破碎带检测

特点频带宽，动态范围大；功耗低，易携，自动采集；测孔快捷，高效，稳定性好

主要技术指标

一、工作频率

扫频范围：0.1MHz～32MHz；扫频间隔：由软件任意设定；同步频率准确度：±0.5ppm

二、发射机输出瞬间功率：≥10W（75欧负载）

三、接收机测量范围：

0.17μV～>56mV（-135dB~-25dB）,其中对数线性范围95dB。测量误差: <±2dB

四、数据采集：数据曲线实时显示,全自动数据采集与存储。

五、天线

分段宽带地下天线，共四套：1～2MHz；2～5MHz；5～12MHz；12～30MHz。发射机采用偶极天线，接收机采用鞭状天线。

六、温度范围：-20℃～50℃。

七、功耗：

发射机：11.1V电池，最大工作电流小于90mA；

接收机：11.1V电池，最大工作电流小于100mA；

八、井下探管密封性能：≥120大气压，最大下井深度约1000m。

九、尺寸：发射机Φ40*830mm 接收机Φ40*900mm

产品配置主机、配套天线、绞车及电缆、井口滑轮、备用电池等

天线规格

选配无线数据传输器(待完善)；井深计数器（自动采集）

产品配套软件仪器数据采集软件；CT成像软件

产品优势软件主界面，数据曲线实时显示

1、场强曲线实时显示在左侧、右侧显示数据表格

2、方便删除、撤销错误数据

实时直观地查看射线图

产品优势

无线传输（待完善）：无线发送控制命令、数据、深度等

自动采集：自动井深计数，并根据深度自动采集

分析软件功能齐全：场强分析，多种反演算法，CT成像等

发射机能量大、接收机灵敏度高

进口工业手持平板电脑数据采集、传输！

携带，运输方便，操作更简单！

电池续航时间6小时以上！

数据处理软件

HX-JDT-02型井下无线电波透视仪软件分为：仪器数据采集软件和数据处理软件。仪器数据采集软件记录数据并储存在Excel文件和Data文件夹下。数据处理软件则将相应的Excel文件数据导入进行处理。

分析软件支持以下功能：

（1）场强分布曲线

（2）射线系统图

（3）交会法分析

（4）视吸收系数剖面法分析

（5）CT成像