1.一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:包括主控單元、電極轉(zhuǎn)換單元和全橋電路,所述主控單元通過電極轉(zhuǎn)換單元控制多個電極模塊的高壓供電與測量狀態(tài),全橋電路產(chǎn)生交流信號,并通過電極模塊注入電流到大地;
所述主控單元通過電極轉(zhuǎn)換單元控制電極模塊的排列方式、極距和測點(diǎn)掃描,對電極模塊采集的電流、電壓、溫度、濕度和經(jīng)緯度信號進(jìn)行圓滑處理,構(gòu)建反演圖,得到復(fù)雜地形條件的地址情況。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:所述主控單元,包括控制模塊、通信模塊和數(shù)據(jù)采集模塊,所述控制模塊通過通信模塊與電極轉(zhuǎn)換單元連接并通信,象棋發(fā)送電極模塊的控制命令,所處數(shù)據(jù)采集模塊包括兩條模數(shù)轉(zhuǎn)換通道,分別采集電壓與電流數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:所述電極轉(zhuǎn)換單元,包括解碼模塊、串轉(zhuǎn)并模塊、驅(qū)動模塊、繼電器陣列和電纜接口,繼電器陣列由多個單刀雙擲開關(guān)繼電器組成,每4個繼電器為一組,控制一個電極模塊,電纜接口為具有多個插孔的航空插座,每一個插孔通過導(dǎo)線連接到繼電器陣列的一組繼電器;解碼模塊接收控制模塊發(fā)送的信號,將其解碼后,利用SPI總線將解碼后數(shù)據(jù)發(fā)送給串轉(zhuǎn)并模塊,串轉(zhuǎn)并模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化輸出,輸出信號送入驅(qū)動模塊以驅(qū)動繼電器陣列中的繼電器打開與關(guān)閉,選擇各個電極模塊的接通與斷開。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:所述電極模塊,包含不銹鋼電極、溫濕度測量模塊和GPS模塊,不銹鋼電極直接與大地接觸,用于向大地注入電流和測量兩個電極之間的電壓,溫濕度模塊用于測量當(dāng)前狀態(tài)的環(huán)境溫度與濕度,GPS模塊用于記錄測量電極的經(jīng)緯度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:每一次測量過程有4個電極模塊處于工作狀態(tài),其中兩個電極模塊向大地注入電流,兩個電極模塊測量兩點(diǎn)之間的電位差。
6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于復(fù)雜地形條件下的高密度地電阻率測量系統(tǒng),其特征是:所述主控單元通過電纜與各個電極模塊連接,所述電纜為內(nèi)含多根導(dǎo)線的電纜和多個針頭的航空插頭;所述電纜的導(dǎo)線數(shù)量與繼電器數(shù)量一致,針頭數(shù)量與插孔數(shù)量一致。
7.基于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的工作方法,其特征是:包括以下步驟:
(1)根據(jù)初始測量值計算接地電阻和偏置電壓的值,并根據(jù)信號大小選擇放大倍數(shù)與偏置電壓;
(2)采集數(shù)據(jù),對信號過沖和隨機(jī)噪聲干擾進(jìn)行抑制和剔除,提取有效信號,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二維數(shù)據(jù)反演格式;
(3)加入地形數(shù)據(jù),溫濕度數(shù)據(jù),以及相關(guān)條件,利用二維數(shù)據(jù)反演軟件進(jìn)行二維數(shù)據(jù)反演,使用最小二乘法的迭代方法,記錄多次迭代的誤差,直到滿足設(shè)定值;
(4)對反演圖結(jié)合地質(zhì)情況進(jìn)行分析,分析各種地質(zhì)情況。
8.如權(quán)利要求7所述的工作方法,其特征是:所述步驟(1)中,根據(jù)第一次的測量值計算接地電阻和偏置電壓的值,并根據(jù)信號大小選擇放大倍數(shù),接地電阻的值的計算是通過計算測量兩點(diǎn)之間的電位差的電極模塊的供電電壓和供電電流的關(guān)系得到,根據(jù)測得接地電阻信號的最大值和最小值計算得出信號的偏置電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的工作方法,其特征是:所述步驟(1)中,電極模塊按照等間距間隔插入大地,通過電纜連接主控單元和電極模塊。
10.如權(quán)利要求7所述的工作方法,其特征是:所述步驟(2)中,進(jìn)行數(shù)字平均累加和信號過沖剔除的數(shù)據(jù)處理。