多介质结构测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多介质结构测量方法及装置，包括：获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，并获取接收端接收的N组电磁波的N组接收场强HN/2，其中，N≧4，根据设定的介质结构数学模型，以及N组发射场强H0和N组接收场强HN/2，确定N/2组衰减系数βk以及走时路径rk，其中，k=1,2……N/2。从而提高了电磁波走时层析成像技术在重建图像反演过程中的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及隐伏介质反演方法，尤其涉及一种多介质结构测量方法及装置。
技术介绍
无线电磁波层析成像技术又称为无线电磁波透视法，主要根据在物体外部的测量数据，依照一定的物理和数学关系反演出物理内部物理量的分布，并由计算机以图象形式显示出来。是一种发展中的地理勘探技术，通常被应用在煤层开采工作中，无线电磁波层析成像技术主要分为电磁波衰减系数层析成像技术，电磁波相位层析成像技术和电磁波走时层析成像技术。目前，电磁波走时层析成像技术在重建图像反演时，通常采用单矢量（场强）方法计算反演路径上的介质参数，或者是在网格离散化处理过程中，通过网格内的走时路径长度影响网格内的介质参数。无论是单矢量方法还是网格离散化处理方法其路径上的介质都被视为均一化。然而，介质参数的均一化并不符合煤层的多介质结构，从而电磁波走向断层难以有效反演出重建图像所需的参数。
技术实现思路
本专利技术提供一种多介质结构测量方法及装置。解决了电磁波走向断层难以有效反演出重建图像所需的参数和发射信号失真问题。从而提高了电磁波走时层析成像技术在重建图像反演过程中的可靠性，并且降低了时延现象对发射信号的影响。第一方面，本专利技术实施例提供了一种多介质结构测量方法，包括：获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，并获取接收端接收的N组电磁波的N组接收场强HN/2，其中，N≧4，根据设定的介质结构数学模型，以及N组发射场强H0和N组接收场强HN/2，确定N/2组衰减系数βk以及走时路径rk，其中，k=1,2……N/2。结合第一方面，在第一方面的第一种可能实施方式中，介质结构数学模型具体为：其中所述衰减系数βk和所述走时路径rk分别表示多介质结构的第k层的衰减系数和走时路径。结合第一方面，在第一方面的第二种可能实施方式中，还包括将电磁波模拟信号转换为数字信号，具体包括：将发送端发送的电磁波通过脉冲编码调制或脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号。结合第一方面的第二种可能实施方式，在第三种可能实施方式中，将发送端发送的电磁波通过脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号之前，还包括：将通过脉冲宽度调制所产生的等幅等宽的脉冲方波通过时分复用技术转换为至少一个等幅等宽的脉冲方波。结合第一方面的第三种可能实施方式，在第四种可能实施方式中，将发送端发送的电磁波通过脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号之后，还包括：若所述接收端接收的数字信号的标尺段没有偏移，则将数字信号的特征曲线段中受到干扰的所述脉冲方波替换为标尺段对应位置的脉冲方波，若标尺段存在偏移，则按照相位偏移复原脉冲方波。第二方面，本专利技术实施例提供了一种多介质结构测量装置，包括：获取模块，用于获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，并获取接收端接收的N组电磁波的N组接收场强HN/2，其中，N≧4，确定模块，用于根据设定的介质结构数学模型，以及N组发射场强H0和所述N组接收场强HN/2，确定N/2组衰减系数βk以及走时路径rk，其中，k=1,2……N/2。结合第二方面，在第二方面的第一种可能实施方式中，介质结构数学模型具体为：Σk=1N/2βkrk=lnHN/2r1r2r3···rN/2H0.]]>结合第二方面，在第二方面的第二种可能实施方式中，还包括转换模块，具体用于将发送端发送的电磁波通过脉冲编码调制或脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号。结合第二方面的第二种可能实施方式，在第三种可能实施方式中，转换模块将发送端发送的电磁波通过脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号之前还用于将通过所述脉冲宽度调制所产生的等幅等宽的脉冲方波通过时分复用技术转换为至少一个等幅等宽的脉冲方波。结合第二方面的第三种可能实施方式，在第四种可能实施方式中，转换模块还用于若所述接收端接收的数字信号的标尺段没有偏移，则将数字信号的特征曲线段中受到干扰的脉冲方波替换为标尺段对应位置的脉冲方波，若标尺段存在偏移，则按照相位偏移复原所述脉冲方波。本专利技术实施例提供了一种多介质结构测量方法及装置，通过获取到的发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0和接收端接收的N组接收场强HN/2，以及介质结构数学模型，从而可以确定N/2组衰减系数以及走时路径。同时通过电磁波通过脉冲编码调制方法（Pulse Code Modulation,PCM）或者脉冲宽度调制方法(Pulse Width Modulation,PWM)与时分复用技术结合将模拟信号转换为数字信号，从而提高了电磁波走时层析成像技术在重建图像反演过程中的可靠性，并且降低了时延现象对发射信号的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的多介质结构测量方法流程图；图2为本专利技术另一实施例提供的模拟信号通过脉冲宽度调制方法转换为数字信号的流程图；图3为本专利技术一实施例提供的多介质结构测量装置结构图；图4为本专利技术另一实施例提供的多介质结构测量装置结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一实施例提供的多介质结构测量方法流程图。本实施例提供的方法可适用于煤层开采过程中通过无线电磁波探测多介质结构的应用场景，它的执行主体可以为多介质结构测量装置，具体包括：S101：获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强和接收端接收到的N组接收场强。在煤层开采过程中，通过发送电磁波来探测多介质结构，通常这种探测方法被称为无线电磁波层析成像技术。具体包括：发送端发送N组电磁波，多介质结构测量装置获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，其中多介质结构测量装置是从发射端获取发射场强H0，同时电磁波通过多介质结构后，还可获取N组接收到的N组接收场强HN/2。其中，N≧4。S102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多介质结构测量方法，其特征在于，包括：获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，并获取接收端接收的所述N组电磁波的N组接收场强HN/2，其中，N≧4；根据设定的介质结构数学模型，以及所述N组发射场强H0和所述N组接收场强HN/2，确定N/2组衰减系数βk以及走时路径rk，其中，k=1,2……N/2。

【技术特征摘要】
1.一种多介质结构测量方法，其特征在于，包括：
获取发射端发送的N组电磁波的N组发射场强H0，并获取接收端接收的
所述N组电磁波的N组接收场强HN/2，其中，N≧4；
根据设定的介质结构数学模型，以及所述N组发射场强H0和所述N组接
收场强HN/2，确定N/2组衰减系数βk以及走时路径rk，其中，k=1,2……N/2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述介质结构数学模型具
体为：其中所述衰减系数βk和所述走时路径rk分别表
示多介质结构的第k层的衰减系数和走时路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将电磁波模拟信号
转换为数字信号，具体包括：
将所述发送端发送的电磁波通过脉冲编码调制或脉冲宽度调制由模拟信
号转换为数字信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述发送端发送的
电磁波通过脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号之前，还包括：
将通过所述脉冲宽度调制所产生的等幅等宽的脉冲方波通过时分复用技
术转换为至少一个等幅等宽的脉冲方波。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述发送端发送
的电磁波通过脉冲宽度调制由模拟信号转换为数字信号之后，还包括：
若所述接收端接收的所述数字信号的标尺段没有偏移，则将所述数字信
号的特征曲线段中受到干扰的所述脉冲方波替换为标尺段对应位置的脉冲方
波；
若所述标尺段存在偏移，则按照相位偏移复原所述脉冲方波。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊峰，童碧，孟庆彪，汪国胜，郑晓亮，胡业林，周伟东，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34