[发明专利]地下水径流探测方法及仪器

权利要求书

1.一种地下水径流探测方法及仪器，其特征在于由探测仪器接收并采集地下水径流产 生的瞬变电磁波信息，通过嵌入式软件方法提取其中的地下水径流特征的主频和边频的幅 值与频率，并据此定量评估地下水径流的埋藏深度和储量大小。

2.根据权利要求1所述的一种地下水径流探测方法及仪器，其特征在于：所述的地下水 径流探测仪器包括探针与信号线、前置输入模块、信号调理模块、DSP处理模块，所述前置输 入模块通过信号线连接两根插入地表的探针接收地下水径流产生的瞬变电磁波信息并传 输至信号调理模块，所述DSP处理模块接收信号调理模块的输出数据并提取和显示地下径 流水的特征信息及参数，还输出逻辑控制信号至信号调理模块和前置输入模块的控制端。

3.根据权利要求2所述的地下水径流探测仪器，其特征在于：所述的探针包括探测杆 （2-1）、电连接件（2-2）、绝缘连接件（2-3）、信号线插座（2-4）、探针盖（2-5）、磁珠（2-6）、二 极管（2-7）、电容（2-8），探测杆通过电连接件与绝缘连接件和磁珠、二极管、电容相连接，信 号线插座安装在绝缘连接件内并由可开启的活动探针盖保护，磁珠串联在信号线插座芯线 与电连接件之间，二极管与电容并联后串接于信号线插座外壳与电连接件之间；所述的信 号线为连接仪器与探针的单芯屏蔽线，芯线用于传输探针接收的瞬变电磁波信号，屏蔽层 在正常探测时与仪器模拟地连接、在探针连接状态检测时传输检测信号。

4.根据权利要求2所述的地下水径流探测仪器，其特征在于：所述的前置输入模块包括 四运放IC1和IC3、仪表放大器IC2、二极管D1和D2、微型继电器JD1、数字控制电位器PR1和 PR2、电阻R1-R18、电容C1-C11，实现了探针输入信号的保护限幅、差分放大、高通滤波、双极 性转换放大、工频陷波和低通滤波，并可对探针的连接状态和通道性能进行检测。

5.根据权利要求2所述的地下水径流探测仪器，其特征在于：所述的信号调理模块包括 12个通带频率不同的带通滤波器、12个增益可调节的后增益放大器、16通道输入的模数转 换器，单个带通滤波器是由IC4A、R19、R20、R21、C12、C13组成的二阶带通滤波电路，单个后 增益放大器是由IC4B、PR3、R23、R24、C14组成的反相放大电路；模数转换器的第1通道接双 极性信号参考点，第2通道接前置放大输出，第3-14通道接12个后增益放大器输出，第15通 道接探针1连接状态检测输出信号，第16通道接探针2连接状态检测输出信号。

6.根据权利要求2所述的地下水径流探测仪器，其特征在于：所述的DSP处理模块包括 DSP处理器、时钟与复位、CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、LCD触摸显示组件，DSP处理器在时 钟与复位电路的驱动控制下通过总线与CPLD、RAM、ROM、闪盘、USB接口、信号调理模块、LCD 触摸显示组件交换数据，还通过CPLD输出逻辑控制信号至RAM、ROM、闪盘、LCD触摸显示组 件、信号调理模块和前置输入模块的控制端；LCD触摸显示组件包括显示存储器、显示逻辑 控制、触摸屏检测转换、驱动电源电路、LED背光驱动电路、带LED背光的彩色液晶显示屏和 电阻式触摸屏，显示数据和控制信号由DSP处理器传输至显示逻辑控制，显示逻辑控制电路 缓存数据到显示存储器并输出显示数据到彩色液晶显示屏和输出控制信号到驱动电源电 路以管理电源、到LED背光驱动电路以调节控制背光，电阻式触摸屏的状态信号经触摸屏检 测转换电路传输至DSP处理器。

7.根据权利要求1所述的一种地下水径流探测方法及仪器，其特征在于：所述的地下水 径流的埋藏深度h与主频频率f_z的关系为h＝1591.58(1/f_z)^0.5。

8.根据权利要求1所述的一种地下水径流探测方法及仪器，其特征在于：所述的地下水 径流的储量大小与特征信息边频的关系为。