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申请/专利权人：中铁第六勘察设计院集团有限公司

摘要：本发明提供了非共面瞬变电磁隧道预报装置，包括发射线圈和接收线圈，所述发射线圈和接收线圈中的一个放置于掌子面上，另一个放置于掌子面前方。及等效导电平面解释方法，将发射回线等效为多个电偶极子的叠加，将全空间等效为无限长导电平面，根据镜像原理计算电偶极子产生的电磁场，最后根据叠加原理计算整体回线源响应。本发明的预报装置采用分离线圈进行单分量或者三分量的数据采集；解释方法将发射线圈等效为多个电偶极子的叠加，对每个电偶极子采用等效导电平面法计算近似电磁响应，根据叠加原理或者整个发射线圈的近似正演，从而实现瞬变电磁非共面装置等效导电平面解释，可以有效避免发射线圈与接收线圈之间的互感影响。

主权项：1.一种非共面瞬变电磁隧道预报装置，其特征在于：包括发射线圈和接收线圈，所述发射线圈放置于掌子面上，接收线圈放置于掌子面前方;所述发射线圈和接收线圈的间距为发射线圈边长2倍以内；使用所述非共面瞬变电磁隧道预报装置测量数据的等效导电平面解释方法：将发射回线等效为多个电偶极子的叠加，将全空间等效为无限长导电平面，根据镜像原理计算电偶极子产生的电磁场，最后根据叠加原理计算整体回线源响应；将磁性源剖分成m个电性源，则在空间某点处瞬变电磁场的近似计算公式为 ；其中，Hz表示垂直磁场分量，t为时间，单位为秒；I为回线内电流强度，h为线圈到等效平面的距离，x、y、z为空间坐标，π=3.14，μ0为真空中磁导率常数；令 ；则 ；对于水平层状介质，引入等效导电平面的深度： ；其中是介质电导率，H是研究深度，S是研究深度以上介质的总纵向电导，g是确定上、下地层的相对权参数；对于变化的研究深度H，将（1）式的作为H的函数，得 ；其中 ；利用（6）式逐渐增加H，对每一H值计算过渡曲线得一组曲线，得到这组曲线的包络线方程为 ；解方程（7）式可得 ；其中 ；即为对应于某研究深度H的等效导电平面深度，故 ；根据最优化原理，当，C=1.4时等效导电平面算法得到的瞬变响应与滤波解在双对数坐标下的线性程度最高，这时对应近似磁场强度计算公式为： ；当采集数据为电压时，根据公式（11），可得磁感应强度时间导数的计算公式为： ；由公式12可以计算等效导电平面纵向电导S值，从而计算地下介质电阻率。

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