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CN110488358A - 面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪及其探测方法 - Google Patents

面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪及其探测方法 Download PDF

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CN110488358A
CN110488358A CN201910783855.9A CN201910783855A CN110488358A CN 110488358 A CN110488358 A CN 110488358A CN 201910783855 A CN201910783855 A CN 201910783855A CN 110488358 A CN110488358 A CN 110488358A
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邓晓娇
王斌
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Tsinghua University
Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
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Tsinghua University
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Abstract

本申请涉及一种面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,包括控制器、发射装置、柔性发射线圈、接收装置、第二接收线圈和定位装置。第二接收线圈用于在多个第二反馈时间采集多个与多个第二反馈时间一一对应的第二反馈信号。控制器用于通过定位装置获得柔性发射线圈与探测点之间的多个距离值。控制器根据多个第二反馈时间、多个第二反馈信号和多个距离值,得到探测点的第一电阻率空间分布图。第一电阻率空间分布图可以准确呈现地下空间分布状态。面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪根据第一电阻率空间分布图判断探测点是否存在未爆弹,提高了未爆弹探测的准确性。

Description

面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪及其探测方法
技术领域
本申请涉及探测技术领域,特别是涉及一种面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪及其探测方法。
背景技术
二次世界大战末期,日本军队在我国国土遗弃了大量的未爆弹。这些未爆弹中以未爆化学弹危害最大,据资料记载,深埋地下或投入江河的未爆化学弹,涉及我国至少19个省,数量约200万枚,已经造成了2000多名人员伤亡和数千公顷的国土污染。探测和发现这些未爆弹不但能减少人员伤亡,还能减少我国的国土污染。未爆弹在挖掘之前,会进行探测工作,确定未爆弹的位置,其中一种探测手段是采用瞬变电磁探测仪。
瞬变电磁探测仪中,发射和接收线圈往往采用硬质框架,由于未爆弹埋藏点多为林地、山地等复杂地形,硬质框架的布设受到很大限制,降低了瞬变电磁探测的效率和准确性。提高复杂地形中,未爆弹探测的效率和准确性是亟待解决的问题。
发明内容
基于此,有必要针对提高复杂地形中未爆弹探测的效率和准确性的问题,提供一种基于柔性线圈的动定源组合式未爆弹瞬变电磁探测仪及其探测方法。
一种面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,包括控制器、发射装置、柔性发射线圈、接收装置、第一柔性接收线圈、第二接收线圈和定位装置。
所述发射装置与所述控制器电连接。所述柔性发射线圈用于布设于待探测区域。所述待探测区域包含探测点。所述柔性发射线圈与所述发射装置电连接。所述控制器通过所述发射装置控制所述柔性发射线圈向所述待探测区域发射第一探测信号。所述接收装置与所述控制器电连接。
所述第一柔性接收线圈布设于所述待探测区域。所述第一柔性接收线圈与所述接收装置电连接。所述控制器用于通过所述接收装置控制所述第一柔性接收线圈在多个第一反馈时间采集多个第一反馈信号,并得到多个所述第一反馈信号的测量值。所述控制器用于根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线,并判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域为异常区域。
所述第二接收线圈布设于所述异常区域的所述探测点。所述第二接收线圈用于在多个第二反馈时间采集多个与所述多个第二反馈时间一一对应的所述第二反馈信号。所述第二接收线圈与所述接收装置电连接。所述控制器通过所述接收装置采集多个所述第二反馈信号,并得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间。所述定位装置与所述控制器电连接。所述控制器用于通过所述定位装置获得所述柔性发射线圈与所述探测点之间的多个距离值。
所述控制器用于将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度。所述控制器通过所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值和所述发射电流得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率,并根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹。
在一个实施例中,所述柔性发射线圈与所述第一柔性接收线圈均为柔性,且所述柔性发射线圈与所述第一柔性接收线圈包覆于同一软管。
在一个实施例中,所述第二接收线圈的匝数大于所述第一柔性接收线圈的匝数。
一种未爆弹探测方法,包括:
在探测点布设第二接收线圈,并通过所述第二接收线圈接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间。
将柔性发射线圈划分为多个偶极子,并获取所述多个偶极子与所述探测点之间的多个距离值。
获取所述柔性发射线圈的发射电流。
分别将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度。
将所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值和所述发射电流带入电阻率计算模型,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹。
在一个实施例中,所述电阻率计算模型包括:
选取与所述第二反馈时间对应的第一电阻率。
分别将所述多个距离值、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入电阻率模型,得到与所述第二反馈时间对应的电动势计算值。
若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值小于设定值,则判断所述第一电阻率为所述探测点在所述探测深度的电阻率。
获取多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
在一个实施例中,在分别将所述多个距离值、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入电阻率模型,得到与所述第二反馈时间对应的电动势计算值的步骤之后,所述未爆弹探测方法还包括:
若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值大于设定值,则重新选取与所述探测深度对应的第一电阻率。
在一个实施例中,所述柔性发射线圈包括多条边,将柔性发射线圈划分为多个偶极子的步骤为将所述柔性发射线圈的每条所述边等分为多个偶极子。
在一个实施例中,所述柔性发射线圈的每条所述边等分为多个偶极子的步骤包括:
获取所述柔性发射线圈的中心点与所述边之间的第一距离。
所述偶极子的长度为所述第一距离的N分之一,且N大于等于二十。
在一个实施例中,在所述探测点布设第二接收线圈,并通过所述第二接收线圈接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间的步骤之前,所述未爆弹探测方法还包括:
在所述异常区域布设多个探测点,在所述异常区域的边缘布设所述柔性发射线圈,通过所述柔性发射线圈向所述异常区域发射第一探测信号。
在一个实施例中,在所述异常区域布设探测点,在所述异常区域的边缘布设所述柔性发射线圈,通过所述柔性发射线圈向所述异常区域发射第一探测信号的步骤之前,所述未爆弹探测方法还包括:
在待探测区域布设第一柔性接收线圈,并通过所述第一柔性接收线圈接收多个所述第一反馈信号,得到多个所述第一反馈信号和所述第一反馈信号对应的第一反馈时间。
根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线。
判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域为所述异常区域。
在一个实施例中,在根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹的步骤之后,所述未爆弹探测方法还包括:
获取多个与所述多个探测点一一对应的所述第一电阻率空间分布图,根据所述多个第一电阻率空间分布图绘制第二电阻率分布图,并根据所述第二电阻率分布图判断所述待探测区域是否存在未爆弹。
在一个实施例中,获取所述柔性发射线圈的中心点与所述边之间的第一距离的步骤包括:
获取多个与所述多个边的连接点一一对应的位置坐标。
根据多个所述位置绘制所述柔性发射线圈的模拟图。
根据所述模拟图计算所述柔性发射线圈的中心点与所述边之间的所述第一距离。
在一个实施例中,获取所述柔性发射线圈的中心点与所述边之间的第一距离的步骤包括:
设置RTK实时动态定位装置基准站,并获取基准位置坐标。
利用RTK实时动态定位装置流动站测定所述多个连接点的相对位置坐标。
根据所述基准位置坐标与所述相对位置坐标,得到多个与所述多个边的连接点一一对应的绝对位置坐标。
本申请实施例提供的所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,包括所述控制器、所述发射装置、所述柔性发射线圈、所述接收装置、所述第一柔性接收线圈、所述第二接收线圈和所述定位装置。所述第二接收线圈用于在多个第二反馈时间采集多个与所述多个第二反馈时间一一对应的所述第二反馈信号。所述控制器用于通过所述定位装置获得所述柔性发射线圈与所述探测点之间的多个距离值。所述控制器根据所述多个第二反馈时间、所述多个第二反馈信号和所述多个距离值,得到所述探测点的第一电阻率空间分布图。所述第一电阻率空间分布图可以准确呈现地下空间分布状态。所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹,提高了未爆弹探测的准确性。所述柔性发射线圈与所述第一柔性接收线圈组合,形成动源式探测方式,可在大面积探测范围内,快速确定所述异常区域,提高大范围筛查效率。所述第二接收线圈与所述柔性发射线圈组合,形成定源式探测方式,即发射源固定,探测点移动,相比于中心回线探测,无需移动发射线圈,多个探测点亦可同时探测,提高小范围内精细探测效率,形成了动定源结合的探测仪器。所述柔性发射线圈,在林地、山地等复杂地形中应用不受限制,无需对作业区域进行清理。综上,所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪及其探测方法,为复杂地形中未爆弹探测提供了高效、准确的探测仪器。
附图说明
图1为本申请一个实施例中提供的所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪的电连接图;
图2为本申请一个实施例中提供的所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪的电连接图;
图3为本申请一个实施例中提供的所述异常曲线图;
图4为本申请一个实施例中提供的所述未爆弹探测方法的流程图;
图5为本申请另一个实施例中提供的所述未爆弹探测方法的流程图。
附图标号:
瞬变磁场探测仪 10
控制器 20
发射装置 30
柔性发射线圈 40
边 410
偶极子 411
待探测区域 101
探测点 102
接收装置 50
第二接收线圈 60
定位装置 70
距离值 r
第一柔性接收线圈 80
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
瞬变电磁法是利用不接地线源或接地线源向地下发送一次场,一次场的作用是使地下物质产生电磁涡流。所述电磁涡流的大小取决于地质体的导电程度。在一次场消失后,所述涡流不会立即消失,它将有一个过渡衰减过程。所述涡流在所述过渡衰减过程又会产生一个衰减的二次磁场。二次场信号反馈至地面。根据二次场信号的衰减曲线特征,可以判断地下不同深度地质体的电性特征及规模大小。
请一并参见图1和图2,本申请实施例提供一种面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪10,包括控制器20、发射装置30、柔性发射线圈40、接收装置50、第一柔性接收线圈80、第二接收线圈60和定位装置70。
所述发射装置30与所述控制器20电连接。所述柔性发射线圈40用于布设于待探测区域101。所述待探测区域101包含探测点102。所述柔性发射线圈40与所述发射装置30电连接。所述控制器20通过所述发射装置30控制所述柔性发射线圈40向所述待探测区域101发射第一探测信号。所述接收装置50与所述控制器20电连接。
所述第一柔性接收线圈80布设于所述待探测区域101。所述第一柔性接收线圈80与所述接收装置50电连接。所述控制器20用于通过所述接收装置50控制所述第一柔性接收线圈80在多个第一反馈时间采集多个第一反馈信号,并得到多个所述第一反馈信号的测量值。所述控制器20用于根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线,并判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域101为异常区域。
所述第二接收线圈60布设于所述异常区域的所述探测点102。所述第二接收线圈60用于在多个第二反馈时间采集多个与所述多个第二反馈时间一一对应的所述第二反馈信号。所述第二接收线圈60与所述接收装置50电连接。所述控制器20通过所述接收装置50采集多个所述第二反馈信号,并得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间。所述定位装置70与所述控制器20电连接。
所述控制器20用于通过所述定位装置70获得所述柔性发射线圈40与所述探测点102之间的多个距离值r。
所述控制器20用于将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度。所述控制器20通过所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值r和所述发射电流得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率,并根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点102的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点102是否存在未爆弹。
所述控制器20通过所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值r和所述发射电流得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率的步骤具体为将所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值r和所述发射电流带入电阻率计算模型,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
所述控制器20用于通过所述定位装置70获得所述柔性发射线圈40与所述探测点102之间的多个距离值r。所述控制器20根据所述多个第二反馈时间、所述多个第二反馈信号和所述多个距离值r,得到所述探测点102的第一电阻率空间分布图。所述第一电阻率空间分布图可以准确呈现地下空间分布状态。所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹。
本申请实施例提供的所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪10包括所述控制器20、所述发射装置30、所述柔性发射线圈40、所述接收装置50、所述第一柔性接收线圈80、所述第二接收线圈60和所述定位装置70。所述第二接收线圈60用于在多个第二反馈时间采集多个与所述多个第二反馈时间一一对应的所述第二反馈信号。所述控制器20根据所述多个第二反馈时间、所述多个第二反馈信号和所述多个距离值r,得到所述探测点102的第一电阻率空间分布图。所述第一电阻率空间分布图可以准确呈现地下空间分布状态。所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹,提高了未爆弹探测的准确性。
所述柔性发射线圈40与所述第一柔性接收线圈80组合,形成动源式探测方式,可在大面积探测范围内,快速确定所述异常区域,提高大范围筛查效率。所述第二接收线圈60与所述柔性发射线圈40组合,形成定源式探测方式,即发射源固定,探测点移动,相比于中心回线探测,无需移动发射线圈,多个探测点102亦可同时探测,提高小范围内精细探测效率,形成了动定源结合的探测仪器。所述柔性发射线圈40,在林地、山地等复杂地形中应用不受限制,无需对作业区域进行清理。综上,所述面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪10及其探测方法,为复杂地形中未爆弹探测提供了高效、准确的探测仪器。
请一并参见图3,在一个实施例中,所述第一反馈信号为感应电动势。当所述待探测区域101为异常区域时,所述第三探测曲线为异常曲线。在部分所述第一反馈时间,所述异常曲线的感应电动势较高。
在一个实施例中,所述柔性发射线圈40与所述第一柔性接收线圈80均为柔性,且所述柔性发射线圈40与所述第一柔性接收线圈80包覆于同一软管。
在一个实施例中,所述第二接收线圈60的匝数大于所述第一柔性接收线圈80的匝数。
请参见图4,本申请实施例提供一种未爆弹探测方法,包括:
S100,在探测点102布设第二接收线圈60,并通过所述第二接收线圈60接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间。
S200,将柔性发射线圈40划分为多个偶极子411,并获取所述多个偶极子411与所述探测点102之间的多个距离值r。
S300,获取所述柔性发射线圈40的发射电流。
S400,分别将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度。
S500,将所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值r和所述发射电流带入电阻率计算模型,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
S600,根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点102的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点102是否存在未爆弹。
本申请实施例提供的所述未爆弹探测方法通过在所述探测点102布设所述第二接收线圈60,并通过所述第二接收线圈60接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间。将所述柔性发射线圈40划分为多个所述偶极子411,并获取所述多个偶极子411与所述探测点102之间的多个距离值r。获取所述柔性发射线圈40的发射电流。分别将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度。将所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值r和所述发射电流带入电阻率计算模型,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
所述探测方法根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点102的第一电阻率空间分布图。所述第一电阻率空间分布图可以准确呈现地下空间分布状态。所述探测方法根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹,提高了未爆弹探测的准确性。
在所述S400中所述深度计算模型为:
其中,DTD为深度,μD为大地磁导率,σD为大地电导率,t为所述柔性发射线圈40开始发射激励电场信号开始到所述第二接收线圈60接收到二次磁场信号的时间。公式(1)不考虑大地色散作用。
请一并参见图5,在一个实施例中,所述S500中的所述电阻率计算模型包括:
S510,选取与所述第二反馈时间对应的第一电阻率。
S520,分别将所述多个距离值r、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入电阻率模型,得到与所述第二反馈时间对应的电动势计算值。
S530,若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值小于设定值,则判断所述第一电阻率为所述探测点102在所述探测深度的电阻率。
S540,重复所述S510至S530,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
其中,所述S520的所述电阻率模型包括:
S1,分别将所述多个距离值r、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入磁场公式。
所述磁场公式为:
u=[μ0r2/(4ρt)]1/2 (3)
r=(x2+y2)1/2 (4)
其中,hz(x,y)为所述磁场计算值,dl为所述偶极子411的长度,r为所述距离值,x为相对位置坐标横轴,y为相对位置坐标纵轴,t为所述第二反馈时间,ρ为所述第一电阻率。
在所述S520中单个所述偶极子411在所述探测点102的反馈二次场的磁场计算值。
S2,分别求解多个所述偶极子411在所述探测点102的反馈二次场的磁场计算值,将多个所述磁场计算值叠加得到所述探测点102的总磁场计算值。
S3,基于电磁感应定律E=nSΔB/ΔT求得所述探测点102的所述电动势计算值。
在一个实施例中,在所述步骤S520之后,所述未爆弹探测方法还包括:
S521,若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值大于设定值,则返回S510,重新选取与所述探测深度对应的第一电阻率。
在一个实施例中,所述S200中的所述柔性发射线圈40包括多条边410,将柔性发射线圈40划分为多个偶极子411的步骤为将所述柔性发射线圈40的每条所述边410等分为多个偶极子411。
在一个实施例中,所述柔性发射线圈40的每条所述边410等分为多个偶极子411的步骤包括:
S210,获取所述柔性发射线圈40的中心点与所述边410之间的第一距离。
S220,所述偶极子411的长度为所述第一距离的N分之一,且N大于等于二十。
所述偶极子411的长度也可以根据实际需要选取其他值。
在一个实施例中,在所述S100之前,所述未爆弹探测方法还包括:
S010,在所述异常区域布设多个探测点102,在所述异常区域的边410缘布设所述柔性发射线圈40,通过所述柔性发射线圈40向所述异常区域发射第一探测信号。
在一个实施例中,在所述S010之前,所述未爆弹探测方法还包括:
S001,在待探测区域101布设第一柔性接收线圈80,并通过所述第一柔性接收线圈80接收多个所述第一反馈信号,得到多个所述第一反馈信号和所述第一反馈信号对应的第一反馈时间。
S002,根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线。
S003,判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域101为所述异常区域。
在一个实施例中,在所述S600之后,所述未爆弹探测方法还包括:
S700,在所述多个探测点102上同时布设多个第二接收线圈60,重复所述S100与所述S600,得到多个与所述多个探测点102一一对应的所述第一电阻率空间分布图,根据所述多个第一电阻率空间分布图绘制第二电阻率分布图,并根据所述第二电阻率分布图判断所述待探测区域101是否存在未爆弹。
在一个实施例中,所述S210,获取所述柔性发射线圈40的中心点与所述边410之间的第一距离的步骤包括:
S211,获取多个与所述多个边410的连接点一一对应的位置坐标。
S212,根据多个所述位置绘制所述柔性发射线圈40的模拟图。
S213,根据所述模拟图计算所述柔性发射线圈40的中心点与所述边410之间的所述第一距离。
在一个实施例中,所述S211包括:
S01,设置RTK实时动态定位装置70基准站,并获取基准位置坐标。
S02,利用RTK实时动态定位装置70流动站测定所述多个连接点的相对位置坐标。
S03,根据所述基准位置坐标与所述相对位置坐标,得到多个与所述多个边410的连接点一一对应的绝对位置坐标。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,其特征在于,包括:
控制器(20);
发射装置(30),与所述控制器(20)电连接;
柔性发射线圈(40),用于布设于待探测区域(101),所述待探测区域(101)包含探测点(102),所述柔性发射线圈(40)与所述发射装置(30)电连接,所述控制器(20)通过所述发射装置(30)为所述柔性发射线圈(40)提供发射电流,所述柔性发射线圈(40)向所述待探测区域(101)发射第一探测信号;
接收装置(50),与所述控制器(20)电连接;
第一柔性接收线圈(80),布设于所述待探测区域(101),所述第一柔性接收线圈(80)与所述接收装置(50)电连接,所述控制器(20)用于通过所述接收装置(50)控制所述第一柔性接收线圈(80)在多个第一反馈时间采集多个第一反馈信号,并得到多个所述第一反馈信号的测量值,所述控制器(20)用于根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线,并判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域(101)为异常区域;
第二接收线圈(60),布设于所述异常区域的所述探测点(102),所述第二接收线圈(60)用于在多个第二反馈时间采集多个与所述多个第二反馈时间一一对应的所述第二反馈信号,所述第二接收线圈(60)与所述接收装置(50)电连接,所述控制器(20)通过所述接收装置(50)采集多个所述第二反馈信号,并得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间;
定位装置(70),与所述控制器(20)电连接,所述控制器(20)用于通过所述定位装置(70)获得所述柔性发射线圈(40)与所述探测点(102)之间的多个距离值;
所述控制器(20)用于将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度;
所述控制器(20)通过所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值和所述发射电流得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率,并根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点(102)的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点(102)是否存在未爆弹。
2.如权利要求1所述的面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,其特征在于,
所述柔性发射线圈(40)与所述第一柔性接收线圈(80)均为柔性,且所述柔性发射线圈(40)与所述第一柔性接收线圈(80)包覆于同一软管。
3.如权利要求1所述的面向未爆弹的动定源结合式瞬变电磁探测仪,其特征在于,所述第二接收线圈(60)的匝数大于所述第一柔性接收线圈(80)的匝数。
4.一种未爆弹探测方法,其特征在于,包括:
在探测点(102)布设第二接收线圈(60),并通过所述第二接收线圈(60)接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间;
将柔性发射线圈(40)划分为多个偶极子(411),并获取所述多个偶极子(411)与所述探测点(102)之间的多个距离值;
获取所述柔性发射线圈(40)的发射电流;
分别将所述多个第二反馈时间代入深度计算模型,得到多个与所述多个第二反馈时间一一对应的探测深度;
将所述多个第二反馈信号、所述多个第二反馈时间、所述多个距离值和所述发射电流带入电阻率计算模型,得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率;
根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点(102)的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点(102)是否存在未爆弹。
5.如权利要求4所述的未爆弹探测方法,其特征在于,所述电阻率计算模型包括:
选取与所述第二反馈时间对应的第一电阻率;
分别将所述多个距离值、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入电阻率模型,得到与所述第二反馈时间对应的电动势计算值;
若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值小于设定值,则判断所述第一电阻率为所述探测点(102)在所述探测深度的电阻率;
获取得到多个与所述多个探测深度一一对应的电阻率。
6.如权利要求5所述的未爆弹探测方法,其特征在于,在分别将所述多个距离值、所述发射电流、所述第二反馈时间和所述第一电阻率带入电阻率模型,得到与所述第二反馈时间对应的电动势计算值的步骤之后,还包括:
若所述电动势计算值与所述电动势测量值的差值大于设定值,则重新选取与所述探测深度对应的第一电阻率。
7.如权利要求4所述的未爆弹探测方法,其特征在于,将柔性发射线圈(40)划分为多个偶极子(411)的步骤为将所述柔性发射线圈(40)的每条边(410)等分为多个偶极子(411)。
8.如权利要求7所述的未爆弹探测方法,其特征在于,所述柔性发射线圈(40)的每个所述边(410)等分为多个偶极子(411)的步骤包括:
获取所述柔性发射线圈(40)的中心点与所述边(410)之间的第一距离;
所述偶极子(411)的长度为所述第一距离的N分之一,且N大于等于二十。
9.如权利要求7所述的未爆弹探测方法,其特征在于,在所述探测点(102)布设第二接收线圈(60),并通过所述第二接收线圈(60)接收多个第二反馈信号,得到多个与所述多个第二反馈信号一一对应的电动势测量值和多个与所述多个第二反馈信号一一对应的第二反馈时间的步骤之前,还包括:
在所述异常区域布设多个探测点(102),在所述异常区域的边(410)缘布设所述柔性发射线圈(40),通过所述柔性发射线圈(40)向所述异常区域发射第一探测信号。
10.如权利要求9所述的未爆弹探测方法,其特征在于,在所述异常区域布设多个探测点(102),在所述异常区域的边(410)缘布设所述柔性发射线圈(40),通过所述柔性发射线圈(40)向所述异常区域发射第一探测信号的步骤之前还包括:
待探测区域(101)布设第一柔性接收线圈(80),并通过所述第一柔性接收线圈(80)接收多个所述第一反馈信号,得到多个所述第一反馈信号和所述第一反馈信号对应的第一反馈时间;
根据所述多个第一反馈信号和所述多个第一反馈时间绘制第三探测曲线;
判断所述第三探测曲线是否异常,若所述第三探测曲线为异常曲线,则所述异常曲线对应的所述待探测区域(101)为所述异常区域。
11.如权利要求9所述的未爆弹探测方法,其特征在于,在根据所述多个电阻率和所述多个探测深度绘制所述探测点的第一电阻率空间分布图,并根据所述第一电阻率空间分布图判断所述探测点是否存在未爆弹的步骤之后,还包括:
获取多个与多个所述探测点(102)一一对应的所述第一电阻率空间分布图,根据所述多个第一电阻率空间分布图绘制第二电阻率分布图,并根据所述第二电阻率分布图判断所述异常区域是否存在未爆弹。
12.如权利要求8所述的未爆弹探测方法,其特征在于,获取所述柔性发射线圈(40)的中心点与所述边(410)之间的第一距离包括:
获取多个与多个所述边(410)的连接点一一对应的位置坐标;
根据多个所述位置绘制所述柔性发射线圈(40)的模拟图;
根据所述模拟图计算所述柔性发射线圈(40)的中心点与所述边(410)之间的所述第一距离。
13.如权利要求12所述的未爆弹探测方法,其特征在于,获取所述柔性发射线圈(40)的中心点与所述边(410)之间的第一距离包括:
设置RTK实时动态定位装置(70)基准站,并获取基准位置坐标;
利用RTK实时动态定位装置(70)流动站测定所述多个连接点的相对位置坐标;
根据所述基准位置坐标与所述相对位置坐标,得到多个与多个所述边(410)的连接点一一对应的绝对位置坐标。
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