基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析 被引量：1

1

作者 林小雪 韦萌 +1 位作者 常天琦 林婷婷 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期1174-1185,共12页

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础. 展开更多

关键词 电性源 磁共振 双源 信号增强

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与大电流信号有关的华北东部地区地电场空间变化特征的研究 被引量：30

2

作者 马钦忠 李伟 +2 位作者 张继红 郭玉贵 方国庆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期518-530,共13页

在地震电磁学研究中,电流在地下的流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.大范围观测站的分布和强电流源存在的格局为我们研究这个问题提供了机会.本文通过对青岛换流站接地极向地下注入2100～3004A大电流时华北东部地区21个地电场台... 在地震电磁学研究中,电流在地下的流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.大范围观测站的分布和强电流源存在的格局为我们研究这个问题提供了机会.本文通过对青岛换流站接地极向地下注入2100～3004A大电流时华北东部地区21个地电场台站观测的研究,深入认识了地电场信号变化实质.研究表明:①沿着郯庐断裂带方向、跨过郯庐断裂带西南方向、跨过郯庐断裂带北西方向能够记录到地电流信号的特征变化非常大,存在着明显方向性特征和"穴位"现象.②注入大地的电流强度越大,则在观测点记录到的地电流信号强度也越强.③本文研究区域里地电场信号的均匀度并不遵循均匀介质条件下的一般规律,说明地下介质电性非均匀性和各向异性特征明显.④大电流注入地下时能够较正确地反映信号源方位的台站较少,只有安丘台、大山台和新沂台所观测到的方位线可用于确定信号源的位置.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,通过数值模拟,对上述特征进行了较深入的分析和解释. 展开更多

关键词 大电流 地电场信号 信号源定位 地震电信号

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源自多个大电流源的华东地区地电场空间变化特征 被引量：17

3

作者 马钦忠 钱家栋 +2 位作者 李伟 赵文舟 方国庆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2598-2614,共17页

在地震电磁学研究中,电流在地下流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.多个强电流源的存在和大范围地电场观测站的分布格局为我们研究这个问题提供了更好的机会.本文通过利用上海及其周边地区4个地点不同的高压换流站接地极向地下注... 在地震电磁学研究中,电流在地下流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.多个强电流源的存在和大范围地电场观测站的分布格局为我们研究这个问题提供了更好的机会.本文通过利用上海及其周边地区4个地点不同的高压换流站接地极向地下注入的大电流（1200~4780A）信号,研究了华东地区8个台站组成的地电场观测台网接收到的附加地电场信号,推进了对地电流在地下传播特征的认识.研究显示：1从幅度特征而言,对于源自不同的大电流信号,各台站观测到的附加地电场信号幅度特征有很大不同,而近处的浦东台只能观测到南桥大电流源的信号而观测不到其他3个大电流源发出的信号,存在着所谓的＂敏感点＂效应;2对于上海地区4个接地极大电流而言,能够观测到源自它们的附加地电场的台站最远为350km,在更远的台站则观测不到.3从均匀度方面而言,在每个台站对于不同的信号源,记录到的附加地电场信号在各方向上的长极距和短极距信号幅度之比可以有很大变化;4在方位特征上,只有崇明台站接收到的同里接地极和华新接地极大电流信号的计算方位度数与实际方位度数误差最小,分别为0.2°和0.8°.而在距离各个信号源最近的青浦台,这种误差要比崇明台站的大;5极化方向特征显示,在青浦台和崇明台所观测到的附加地电场信号中,存在着同一方向上长、短极距信号极化方向是反向的现象,这与常理相悖,怎样解释该现象有待于今后进一步研究.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,对上述特征进行了较深入的分析和解释. 展开更多

关键词 大电流 多源 地电场信号 地震电信号

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人工源地电场空间变化区域性特征 被引量：13

4

作者 马钦忠 李伟 +2 位作者 赵文舟 周江南 龚耀 《地震学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期455-468,共14页

认识地震电信号特征对地震短临预报具有重要意义.通过陕甘宁晋地区、川滇地区、山东及其周边地区和上海地区的换流站接地极向地下注入2 100—4 600A大电流,研究各地区地电场的变化特征,以深入地认识地电场信号的区域性变化实质.研究显示... 认识地震电信号特征对地震短临预报具有重要意义.通过陕甘宁晋地区、川滇地区、山东及其周边地区和上海地区的换流站接地极向地下注入2 100—4 600A大电流,研究各地区地电场的变化特征,以深入地认识地电场信号的区域性变化实质.研究显示:(1)在陕甘宁晋地区,高沙窝大电流源的附加地电场可被分布于鄂尔多斯地块边缘弧形地带的490km范围内的10个台站观测到,而距该信号源以西150km的台站均未观测到该信号;(2)在川滇地区,丽江信号源的南部地区观测到的信号强度和距离远大于北部地区.对于西昌大电流源,只有距其10km处的小庙台和540km处的仙女山台可观测到信号,而其它十几个台站均未观测到;(3)在山东和上海地区,可被观测到的人工源信号的最远距离及其特征各不相同,亦与陕甘宁晋和川滇地区大为不同;(4)对于本文所研究的地区,信号的波形变化存在着随台站与信号源距离的增加畸变程度增大的现象,一些台站只能记录到大电流开始和结束时的尖峰脉冲信息.针对上述变化特征,本文从机理和地质条件等方面进行了一些有益的探讨,以期加深对地震电信号变化特征的认识. 展开更多

关键词 人工源大电流 地电场信号 地震电信号 区域特征

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电压源型并网变流器的机–网电气振荡机理及稳定判据研究 被引量：37

5

作者 张琛 蔡旭 李征 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3174-3183,共10页

电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是... 电压源型变流器广泛地应用于可再生能源发电的并网与接入。随着可再生能源在电网中的比重不断增加,并网变流器在实际电网接入及运行中出现一系列不稳定现象,如次同步振荡和谐波振荡等。因此,揭示其内在作用机理,并提出有效的解决方法是电力系统应对电力电子化冲击的关键。为此,该文对电压源型并网变流器与电网所构成的"机–网系统"的小干扰稳定问题展开深入研究。建立了"机–网系统"的机理模型;给出了"机–网系统"RLC电路等效,并利用频域相量法从阻尼特性的角度揭示了"机–网系统"产生振荡的机理;随后,解析的推导出"机–网系统"固有谐振点频率以及临界稳定判据的表达式;最后在PSCAD/EMTDC以及RTDS硬件在环实时仿真平台上搭建"机–网系统"详细模型,验证了机理分析以及小干扰失稳解析判据的正确性。 展开更多

关键词 电压源型变流器 锁相环 电气振荡 小干扰稳定性 机理

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瞬时频谱分析法在海洋电磁信号分析中的应用 被引量：3

6

作者 周逢道 周继瑜 +1 位作者 刘长胜 贾明松 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第3期4-7,共4页

海洋可控源电磁法(CSEM)是近年兴起的一种探测海底油气的地球物理技术。CSEM在深海取得了很好的效果,但是在浅海受空气波的影响严重,沿空气-海水分界面传播的空气波会完全掩盖从高阻储油层返回的有用信号。通过对时频分析技术的研究,达... 海洋可控源电磁法(CSEM)是近年兴起的一种探测海底油气的地球物理技术。CSEM在深海取得了很好的效果,但是在浅海受空气波的影响严重,沿空气-海水分界面传播的空气波会完全掩盖从高阻储油层返回的有用信号。通过对时频分析技术的研究,达到对空气波的压制的目的。研究和对比短时傅里叶变换、WignerVille分布和希尔伯特-黄变换3种常用的时频分析方法,选取Wigner-Ville变换对海洋电磁信号进行时频分析,因为海洋电磁信号在空气和海底中传播速度的不同,所以接收点通过两种途径接收到的信号的时间也不同,通过理论计算进而判断出所需要的海底传播的信号,为压制空气波提供技术方法。 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 信号处理 时频分析 瞬时频谱

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摆动扫描式地球敏感器电信号源研究 被引量：4

7

作者 斯祝华 丰平 朱莲枝 《空间控制技术与应用》 2013年第5期29-33,57,共6页

摆动扫描式地球敏感器常采用电信号源作为激励参与卫星地面测试.为更真实揭示敏感器自身特性以及减小信号源误差,推导了敏感器测量方程和扫描方程,分析了电信号源的误差来源,并提出了改进的地球敏感器信号源实现算法.该方法概念清晰,计... 摆动扫描式地球敏感器常采用电信号源作为激励参与卫星地面测试.为更真实揭示敏感器自身特性以及减小信号源误差,推导了敏感器测量方程和扫描方程,分析了电信号源的误差来源,并提出了改进的地球敏感器信号源实现算法.该方法概念清晰,计算量小.试验测试结果表明该算法提高了地球敏感器信号源精度. 展开更多

关键词 地球敏感器 电信号源 算法

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新型的红外地球敏感器地面测试标定方法 被引量：4

8

作者 赵剑 撒潮 +1 位作者 赵建辉 李帆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S2期536-538,共3页

红外地球敏感器的地面测试标定工作在红外地球敏感器的研制周期中具有特别重要的作用。为了缩短红外地球敏感器的研制周期,提高其测试标定的精度,提出了一种新型的红外地球敏感器地面测试标定的方法,并研制了一套能够应用于红外地球敏... 红外地球敏感器的地面测试标定工作在红外地球敏感器的研制周期中具有特别重要的作用。为了缩短红外地球敏感器的研制周期,提高其测试标定的精度,提出了一种新型的红外地球敏感器地面测试标定的方法,并研制了一套能够应用于红外地球敏感器地面测试标定系统的新型设备。该新型设备利用电地球信号源模拟红外地球敏感器探测感应到的真实的太空红外辐射,通过电检测装置和数据采集处理系统完成了红外地球敏感器地面测试与标定工作。测试结果表明所提出的方法和研制的设备能够完成红外地球敏感器的地面测试标定并能提高测试精度和效率。 展开更多

关键词 红外地球敏感器 地面测试 电地球信号源 电性能检测设备

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图像视频中ENF信号的分析及应用综述 被引量：4

9

作者 崔三帅 毛毛雨 +1 位作者 林晓丹 康显桂 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期573-589,共17页

多媒体录制设备在交流电场或交流电器设备环境中录制视频、图像或音频时,会同时记录电网频率的波动.电网频率(electric network frequency,ENF)具有实时性、连续性以及同电网一致性等特点.因此从这些录制的多媒体文件中估计出的ENF信号... 多媒体录制设备在交流电场或交流电器设备环境中录制视频、图像或音频时,会同时记录电网频率的波动.电网频率(electric network frequency,ENF)具有实时性、连续性以及同电网一致性等特点.因此从这些录制的多媒体文件中估计出的ENF信号是一种很好的时间戳,可用于信息源检测、操作取证及媒体同步等任务.尽管音频、图像和视频中ENF信号存在的形式截然不同,但检测和估计的思路是一致的,部分处理手段是通用的.目前,ENF信号在音频这一载体的研究中已经积累了一些成果,而在图像视频分析中的研究还处于起步阶段.为了更全面地了解图像和视频中ENF信号的特点、估计方法及在信息取证等方面的应用,对相关研究成果进行了梳理总结.首先通过分析图像视频捕获过程来探究ENF信号的形成机理与特点,然后对ENF信号检测和估计中存在的问题及相关方法进行了总结分析,最后介绍了图像视频ENF信号在信息取证方面的应用并指出未来可能的研究方向. 展开更多

关键词 电网频率信号 视频 信号估计 信息源检测 操作取证 媒体同步 时间戳

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基于局部均值分解(LMD)的单通道触电信号盲源分离算法 被引量：18

10

作者 李春兰 高阁 +3 位作者 张亚飞 叶豪 王海杨 杜松怀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期200-208,共9页

针对从低压电网的剩余电流中提取触电电流的难题,该文提出局部均值分解(local mean decomposition,LMD)与盲源分离相结合提取触电电流的方法。利用LMD算法自适应的将剩余电流信号分解为若干个PF(product function)分量,计算各分量与原... 针对从低压电网的剩余电流中提取触电电流的难题,该文提出局部均值分解(local mean decomposition,LMD)与盲源分离相结合提取触电电流的方法。利用LMD算法自适应的将剩余电流信号分解为若干个PF(product function)分量,计算各分量与原始信号的相似系数,选取相似系数最大且大于0.8的模态分量构造虚拟通道,与剩余电流信号一起构建盲源分离的2个通道,再利用FastICA算法从剩余电流信号中提取触电电流。试验结果表明:相较于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)时间0.129 s,LMD分解时间为0.032 s,速度更快;在单相电路触电时,基于LMD-FastICA算法和EMD-FastICA算法提取的触电电流与原始触电电流的平均相关系数分别为0.937 4和0.925 3,平均相对误差分别为0.096 2和0.109 8;在三相电路触电时,基于LMD-FastICA算法和EMD-FastICA算法提取的触电电流与原始触电电流的平均相关系数分别为0.962 4和0.948 9,平均相对误差分别为0.056 4和0.081 55;LMD-FastICA与EMD-FastICA两种算法分解信号的峰值因子的相对误差范围分别为0.001~0.103和0.012~0.155,且抑制端点效应更好。研究结果可为开发基于触电电流动作的新型剩余电流保护装置奠定理论基础。 展开更多

关键词 电流检测 算法 局部均值分解 单通道触电信号 盲源分离

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自适应20Hz电源注入式定子接地保护 被引量：14

11

作者 姚晴林 赵斌 +3 位作者 郭宝甫 陈海龙 张鹏远 唐云龙 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期71-73,共3页

为了弥补定子接地100%保护的不足,引入了20Hz电源注入式保护方案。传统的20Hz电源注入式定子接地保护的动作方程的接地阻值整定值是固定的,经整定后它在保护装置运行时就不会发生变化。文中论述了这一传统的保护方案的不足,提出了新的... 为了弥补定子接地100%保护的不足,引入了20Hz电源注入式保护方案。传统的20Hz电源注入式定子接地保护的动作方程的接地阻值整定值是固定的,经整定后它在保护装置运行时就不会发生变化。文中论述了这一传统的保护方案的不足,提出了新的自适应式保护方案。新方案能随发电机运行工况、故障时接地位置的不同以及定子接地电流所允许限值的大小,自适应地调整接地阻值整定值大小,无需人为整定,从而能保证在任何故障接地位置,只要接地点故障电流大于允许安全电流,新方案都能快速动作,提高了发电机的安全运行,拓宽了20Hz电源注入式保护方案的灵活性,具有很高的理论和工程应用价值。 展开更多

关键词 定子接地保护 20 Hz电源 注入式 接地电流 自适应

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交直流掉电预警及过、欠压保护直流在线式UPS电源

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作者 付宗洲 刘迪军 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1997年第2期79-81,共3页

提出了一种适用于分布式数据采集和监控系统（ＳＣＡＤＡ）远程智能终端（ＲＴＵ）中的直流在线式ＵＰＳ电源的设计方案，它具有交／直流掉电预警和过、欠压保护功能．论述了其工作原理，对预警电路输入端进行了改进，给出了改进后预警... 提出了一种适用于分布式数据采集和监控系统（ＳＣＡＤＡ）远程智能终端（ＲＴＵ）中的直流在线式ＵＰＳ电源的设计方案，它具有交／直流掉电预警和过、欠压保护功能．论述了其工作原理，对预警电路输入端进行了改进，给出了改进后预警信号产生的原理图．设计电路已应用于水源井微机无线ＳＣＡＤＡ系统中，也适用于其它需要实时数据采集和监控的情况． 展开更多

关键词 电源 数据采集 监测系统 油气加工厂 电力系统

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